Laporan Kerja Praktik PT.lotte_M.luthfansyah_Angga Kurniawan S (1)

LAPORAN KERJA PRAKTEK Periode: 1-31 Agustus 2016

MENGHITUNG EVALUASI KINERJA ETHYLENE VAPORIZER 3-E-350 PT.LOTTE CHEMICAL TITAN NUSANTARA CILEGON

Disusun Oleh :

Angga Kurniawan

1306392916

Muhammad Luthfansyah

1306449220

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA

DEPOK, 2016

ii

ii

KATA PENGANTAR Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat dan anugerah Nya penulis dapat melaksanakan serta menyelesaikan laporan kerja praktek di PT.Lotte Chemical Titan Nusantara, Cilegon. Penulisan laporan ini merupakan salah satu syarat mata kuliah kerja praktek sebagai syarat kelulusan di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Kimia Universitas Indonesia, Depok. Laporan ini disusun berdasarkan penjelasan, pengarahan dan pengamatan langsung di lapangan dari tanggal 1 Agustus sampai 31 Agustus 2016. Selama pelaksanaan kerja praktek maupun pembuatan laporan, penyusun mendapat bantuan serta dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini, penyusun mengucapkan terima kasih kepada :

1. Kedua orang tua dan keluarga yang telah memberikan doa dan dukungan,

perhatian serta kasih kasih sayang yang tulus. 2. Bapak Prof. Ir. Sutrasno Kartodihardjono, M. Sc., Ph.D. sebagai Ketua Jurusan

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Indonesia. 3. Bapak Prof.Dr.Ir.Nelson Saksono,MT selaku dosen pembimbing kerja

praktek yang telah meluangkan waktunya untuk membantu dan memberikan masukan – masukan masukan selama melaksanakan kerja praktek dan pembuatan laporan. 4. Bapak Dr.Ir. Yuliusman, M.Eng selaku koordinator kerja praktek yang telah

membantu dalam pengambilan mata kuliah kerja praktek ini. memberikan waktu dan arahan arahan selama s elama kami 5. Bapak Galih Satrio yang telah memberikan berada di PT Lotte Lotte Chemical Titan Nusantara. 6. Bapak Amiruddin, selaku manager HRD yang telah memberikan

kesempatan kepada kami untuk menjalani kerja praktik di PT.Lotte Chemical Titan Nusantara. Wida,Reni,Lukman,yaumi,ayu,bachtiar,adnan ,bachtiar,adnan,hikmah,naufal,erna ,hikmah,naufal,erna,dan ,dan 7. Wida,Reni,Lukman,yaumi,ayu azalea yang telah menghibur selama dalam periode kerja praktik, serta 8. Segenap pihak yang telah membantu dalam pelaksanaan dan penyusunan

laporan kerja praktek yang tidak dapat kami sebutkan satu s atu persatu.

iii

Penulis menyadari dalam penulisan laporan ini belum mencapai kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan petunjuk dari berbagai pihak. Akhir kata semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi pembaca umumnya dan penulis khusus nya.

Depok, Oktober 2016

Penulis

iv

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ....................................................................................................... iii DAFTAR ISI....................................................................................................................... v DAFTAR GAMBAR ....................................................................................................... viii DAFTAR TABEL ............................................................................................................ viii BAB I PENDAHULUAN.................................................................................................. 1

1.1.Latar Belakang .......................................................................................................... 1 1.2. Tujuan Kerja Praktik ................................................................................................ 2 1.3. Rumusan Masalah .................................................................................................... 3 1.4. Batasan Masalah ...................................................................................................... 3 1.5. Metode Penyusunan Laporan ................................................................................... 4 1.6. Waktu dan Tepat Pelaksanaan Kerja Praktik ........................................................... 4 BAB II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN ............................................................ 5

2.1. PT.Lotte Chemical Titan Nusantara......................................................................... 5 2.1.1. Sejarah PT.Lotte Chemical Titan Nusantara..................................................... 5 2.1.2. Visi dan Misi PT.Lotte Chemical Titan Nusantara ........................................... 8 2.1.3. Lokasi Pabrik .................................................................................................... 8 2.2. Sistem Management ............................................................................................... 11 2.3. Kesehatan dan Keselamatan Kerja ......................................................................... 14 BAB III DESKRIPSI PROSES...................................................................................... 18

3.1. Produk PT.Lotte Chemical Titan Nusantara .......................................................... 18 3.1.1. HDPE (High Density Polyethylene) ............................................................... 18 3.1.2.LLDPE (Linier Low Density Polyethylene) .................................................... 19 3.2. Tahapan Proses Pembuatan Polyethylene .............................................................. 20 3.2.1. Proses Produksi HDPE di Train 1 ................................................................... 21 3.2.2. Proses Produksi HDPE di Train 2 ................................................................... 38 3.2.3. Proses Produksi LLDPE di Train 3 ................................................................. 40 3.3. Spesifikasi Alat Tiap Unit ...................................................................................... 41 3.4. Deskripsi Reaktor Fluidized Bed (R-400) ............................................................. 62 3.4.1. Cara Kerja Reaktor Fluidized Bed (R-400)..................................................... 62 3.5. Deskripsi alat Ethylene Vaporizer (3-E-350) ......................................................... 63 3.5.1. Cara Kerja Ethylene Vaporizer (3-E-350) ...................................................... 65 BAB IV UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH ................................................ 67

4.1.Utilitas

.......................................................................................................... 67

4.1.1 Jetty ................................................................................................................ 67 4.1.2 Sea Water Intake (SWI) ................................................................................... 68

v

4.1.3 Unit Penyimpanan Etilene ( Ethylene Storage Unit ) ......................................... 69 4.1.4 Butene Sphere .................................................................................................. 70 4.1.5 Boil off Gas Compressor .................................................................................. 70 4.1.6 Treated Cooling Water ..................................................................................... 70 4.1.7 Potable Water Unit ........................................................................................... 72 4.1.8 Steam Generation (8-B-401A/B/C) ................................................................. 72 4.1.9 Instrument Air .................................................................................................. 74 4.1.10 Fuel Oil and LPG Storage ............................................................................. 75 4.1.11 Nitrogen Supply .............................................................................................. 75 4.1.12 Hydrogen Supply ........................................................................................... 76 4.1.13 Effluent Treatment Unit ................................................................................. 76 4.1.14 Flare Stack dan Cold Vent ............................................................................. 76 4.2. PENGOLAHAN LIMBAH.................................................................................... 77 4.2.1 Pengolahan Limbah Cair .................................................................................. 78 4.2.2 Aerated Lagoon................................................................................................ 79 4.2.3 Incinerator Unit ................................................................................................ 79 4.2.4 Pengolahan Limbah Gas................................................................................... 80 BAB V TINJAUAN PUSTAKA TUGAS KHUSUS..................................................... 81

5.1. Regasifikasi .......................................................................................................... 81 5.2. Pengertian Perpindahan Panas ............................................................................... 81 5.3. Pengertian Alat Penukar Panas .............................................................................. 82 5.4. Jenis-Jenis Heat Exhanger ..................................................................................... 85 5.4.1. Double Pipe Heat Exchanger .......................................................................... 85 5.4.2. Plate and Frame Heat Exchanger .................................................................... 86 5.4.3. Shell and Tube Heat Exchanger ...................................................................... 86 5.4.3.1. Bagian-bagian Shell and Tube Heat Exhanger .................................. 87 5.4.3.2. Modifikasi Shell and Tube Heat Exchanger ...................................... 93 5.5. Tipe Aliran dalam Alat Penukar Kalor .................................................................. 97 5.6. Analisis Kinerja Heat Exchanger ........................................................................... 98 5.7. Peristiwa Fouling ................................................................................................. 100 BAB VI HASIL DAN PEMBAHASAN TUGAS KHUSUS ...................................... 101

6.1. Data Lapangan ..................................................................................................... 101 6.2. Perhitungan Nilai Lapangan................................................................................. 101 6.2.1 Perhitungan 3-E-350-E1................................................................................. 101 6.2.2 Perhitungan 3-E-350-E2 ................................................................................ 107 6.3.Pembahasan ........................................................................................................ 112 6.3.1 Analisis Kinerja ethylene vaporizer 3-E-350 ................................................. 112 6.3.2 Analisis Koefisien Perpindahan Panas ........................................................... 113

vi

6.3.2 Analisis Fouling Factor .................................................................................. 113 BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................................... 115

7.1 Kesimpulan ........................................................................................................ 115 7.2 Saran

........................................................................................................ 115

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................... 117 LAMPIRAN................................................................................................................... 118

vii

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Logo Perusahaan PT. Titan Petrokimia Nusantara ......................................... 7 Gambar 2.2 Logo Perusahaan PT.Lotte Chemical Titan Nusantara ................................... 8 Gambar 2.3 Lokasi PT. Lotte Chemical Titan Nusantara ................................................. 11 Gambar 2.4 Struktur Organisasi PT.Lotte Chemical Titan Nusantara .............................. 14 Gambar 3.1 Blok Flow Diagram Proses Pembuatan Polyethylene ................................... 21 Gambar 3.2 Tahapan Pembersihan Bahan Baku ............................................................... 22 Gambar 3.3 Tahap Prepolimerisasi ................................................................................... 25 Gambar 3.4 Tahap Polimerisasi ........................................................................................ 29 Gambar 3.5 Tahap Penambahan additive ......................................................................... 33 Gambar 3.6 Process Flow Diagram Train 1 ..................................................................... 37 Gambar 3.7 Tahapan pengaktivasian katalis pada train 2 ................................................. 38 Gambar 3.8 Process Flow Diagram Train 2 ..................................................................... 39 Gambar 3.9 Process Flow Diagram Train 3 ..................................................................... 40 Gambar 3.10 Reaktor Fluidisasi........................................................................................ 63 Gambar 3.11 Proses Flow Diagram Ethylene Vaporizer .................................................. 64 Gambar 3.12 Sketsa Ethylene Vaporizer 3-E-350 ............................................................ 65 Gambar 5.1 Proses regasifikasi secara umum ................................................................... 81 Gambar 5.2 Tipe TEMA untuk Heat Exchanger .............................................................. 84 Gambar 5.3 Heat Exchanger Tipe Plate & Frame............................................................. 86 Gambar 5.4. Heat Exchanger Tipe Shell and Tube........................................................... 86 Gambar 5.5 Tipe Tubesheets Sumber: D.Q Kern,1983 .................................................... 88 Gambar 5.6 Tube Pitch ..................................................................................................... 89 Gambar 5.7 Clearance ....................................................................................................... 89 Gambar 5.8 Susunan tubesheets 60o ................................................................................. 90 Gambar 5.9 Susunan tubesheets 30o ................................................................................. 90 Gambar 5.10 Susunan tubesheets 90o ............................................................................... 91 Gambar 5.11Susunan tubesheets 45o ................................................................................ 91 Gambar 5.12Pemasangan Baffle....................................................................................... 92 Gambar 5.13 Baffle Tipe Segmental .................................................................................. 93 Gambar 5.14 Skema vaporizer tipe ORV .......................................................................... 94 Gambar 5.15 Skema vaporizer tipe SCV ........................................................................... 95 Gambar 5.16 Skema tipe AAV ........................................................................................... 96 Gambar 5.17 Skema Tipe IFV menggunakan hidrokarbon .............................................. 97

DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Produksi HDPE pada Unit Train 1.................................................................... 19 Tabel 3.2 Produksi HDPE pada Unit Train 2.................................................................... 19 Tabel 3.3 Produksi LLDPE pada Unit Train 3.................................................................. 20 Tabel 4.1 Karakteristik Air Limbah yang aman bagi Lingkungan ................................... 79 Tabel 6. 1 Data Ethylene Vaporizer di Lapangan ........................................................... 101 Tabel 6.2 Tabel hasil Perhitungan untuk setiap parameter ............................................. 112

viii

ix

Laporan Kerja Praktik PT. Lotte Chemical Titan Nusantara

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Pembangunan nasional bertujuan untuk meningkatkan kemakmuran dan kesejahteraan rakyat. Pembangunan dapat dilakukan antara lain dengan mengembangkan dan memanfaatkan sumber daya manusia dan sumber daya alam, dengan melihat kebutuhan masyarakat yang selalu meningkat seiring

dengan

peningkatan

jumlah

penduduk

maupun

tingkat

kehidupannya. Semakin pesatnya laju perkembangan pembangunan nasional, khususnya dalam sektor industri, secara otomatis membuat tenaga-tenaga ahli dan profesional semakin dibutuhkan. Sektor pendidikan mempunyai peranan yang cukup penting

dalam mempersiapkan

sumberdaya. Sementara itu pada proses pendidikan, mahasiswa Strata 1 Teknik Kimia diharapkan dapat memadukan kemampuan teoritis yang didapatkan dari kegiatan perkuliahan dan kemampuan aplikatif yang didapatkan dari kegiatan praktikum dan kerja praktik di lapangan. Hal ini memiliki arti sebagai proses pembelajaran bagi mahasiswa, terlebih sebagai bekal berharga dan persiapan untuk menghadapi dunia kerja yang sesungguhnya. Oleh karena itu, mahasiswa Strata 1 Teknik Kimia sebagai calon teknisi harus mampu melihat dan mengetahui permasalahan yang sering terdapat di lapangan secara langsung untuk kemudian dapat memberikan pilihan pemecahan masalah yang paling baik dan efektif. Untuk itu, Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Indonesia telah mensyaratkan mahasiswa untuk melakukan kerja praktik sebagai mata kuliah wajib bagi setiap mahasiswa untuk mendapatkan gelar kesarjanaan. Kerja praktik ini dilakukan dengan mengaplikasikan ilmu dan teknologi yang telah diperoleh selama duduk di bangku perkuliahan di suatu lingkungan kerja perusahaan.Pelaksanaan kerja praktik dimaksudkan untuk memberikan kesempatan kepada mahasiswa dalam pengamatan di lapangan terhadap materi-materi yang diperoleh dari kuliah. Pada akhirnya, mahasiswa diharapkan dapat memperoleh media untuk mendapatkan pengalaman sedari dini dan melatih skill secara langsung yang nantinya

1


akan banyak digunakan dalam bidang industri. Seperti yang kita ketahui, Indonesia merupakan negara dimana sebagian besar masyarakatnya masih menggunakan material plastik sebagai penunjang kehidupan. Tidak dapat dipungkiri bahwasanya penggunaan plastik tidak dapat dipisahkan dari kehidupan sehari-hari mulai dari makanan seperti kantong plastic belanja dan kemasan makanan, peralatan rumah tangga seperti pipa pvc hingga bidang otomotif seperti karpet,dan bumper mobil yang kesemuanya itu menggunakan plastik. PT.Lotte Chemical Titan Nusantara merupakan pabrik penghasil bahan baku plastic,yaitu polyethylene dan polyprophylene terbesar di Indonesia dengan kapasitas produksinya mencapai 450 kT per tahun untuk memproduksi Polyethylene yaitu HDPE (High Density Polyethylene) dan LLDPE (Linear Low Density Polyethylene). PT.Lotte Chemical Titan Nusantara bertekad untuk menjadi perusahaan petrokimia no.1 di asia tenggara yang berdaya saing tinggi, serta membuat produk yang dihasilkan meminat banyak konsumen dengan memberikan jaminan pemenuhan persyaratan dan pelayanan terbaik. Hal tersebut telah mendorong kami untuk melaksanakan kerja praktik di PT.Lotte Chemical Titan Nusantara. Melalui kegiatan kerja praktik ini kami berharap dapat menerapkan hasil studi dari bangku kuliah dan dapat melihat secara langsung proses di dalam industri. Setelah melaksanakan kegiatan kerja praktik di PT.Lotte Chemical Titan Nusantara, diharapkan kami dapat menerapkan studi kami di dalam industri dan melihat secara langsung proses di dalam industri. Selain itu kami juga berharap dapat mengidentifikasi masalah-masalah yang ada di dalam industri dan dapat memberikan alternatif pemecahan masalah tersebut. 1.2. Tujuan Kerja Praktik

Tujuan dari kegiatan Kerja Praktik di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara, Cilegon diantaranya adalah sebagai berikut: 1. Memenuhi salah satu mata kuliah wajib bagi mahasiswa Departemen Teknik Kimia FTUI untuk memperoleh gelar sarjana Strata Satu (S1).

2


2. Menambah ilmu pengetahuan dalam bidang Teknik Kimia khususnya dalam produksi polyethylene 3. Memahami suatu unit proses dan prinsip kerja dari proses tersebut serta mendapatkan alur proses dari pengolahan bahan baku menjadi produk. 4. Mengamati secara langsung proses yang terjadi di lapangan sehubungan dengan aplikasi bidang Ilmu Teknik Kimia. 5. Mempelajari dan mengevaluasi kinerja atau performa dari ethylene vaporizer (3-E-350) pada unit utilitas di PT.Lotte Chemical Titan

Nusantara 6. Menganalisa permasalahan yang terjadi pada ethylene vaporizer (3E-350) dan mengetahui tindakan yang dapat dilakukan atas permasalahan yang terjadi. 1.3. Rumusan Masalah

Dalam tugas khusus ini akan dievaluasi kondisi ethylene vaporizer (3-E-350) pada unit dengan parameter berupa fouling resitance (Rd),LMTD dan efisiensi. Kondisi aktual yang diperoleh akan dibandingkan dengan kondisi desain. Dari perbandingan tersebut diharapkan dapat diketahui apakah ethylene vaporizer (3-E-350) masih memberikan perpindahan panas yang optimal atau tidak. 1.4. Batasan Masalah

Dalam menyelesaikan tugas khusus yang telah diberikan, terdapat batasan yang digunakan,yaitu: 1. Pengambilan data desain merupakan spesifikasi alat ethylene vaporizer (3-E-350) 2. Pengambilan data alat berupa spesifikasi berasal dari departemen engineering. 3. Pengambilan data lapangan berasal hasil output DCS (Distributed Control System)

3


1.5. Metode Penyusunan Laporan

Dalam penyusunan laporan Kerja Praktek ini digunakan beberapa metode berikut: 1. Diskusi dengan pembimbing KP dan teknisi yang bekerja pada ruang control. 2. Observasi pada data dari peralatan yang menjadi pembahasan pada kerja praktek. 3. Metode studi pustaka, melengkapi data-data yang didapat melalui diskusi dan observasi dari sumber – sumber literatur yang sesuai dengan bahasan. 1.6. Waktu dan Tepat Pelaksanaan Kerja Praktik

Kerja Praktik dilaksanakan pada 1 bulan pada tanggal 1-31 Agustus 2016, bertempat di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara. Adapun tempat pelaksanaan kerja praktek berlangsung di: 1. Training Centre 2. Control Building 3. Production Room

4


BAB II GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN 2.1. PT.Lotte Chemical Titan Nusantara 2.1.1. Sejarah PT.Lotte Chemical Titan Nusantara

Indonesia merupakan negara yang mempunyai potensi sumber daya alam yang cukup besar dan beragam. Hal ini merupakan modal dasar bagi pembangunan Indonesia. Di antara kekayaan alam masih memberikan kontribusi yang sangat besar terhadap devisa negara sampai saat ini adalah minyak dan gas bumi, baik dalam bentuk mentah, bentuk setengah jadi, ataupun dalam bentuk bahan jadi. Dengan pengolahan lebih lanjut melalui industri petrokimia, misalnya: industri pupuk, industri polietilen, industri insektisida, dll maka dapat dihasilkan produk-produk yang mempunyai nilai tambah dan manfaat yang lebih besar. Salah satu industri petrokimia dengan bahan baku etilen yang merupakan hasil pengolahan minyak bumi yaitu industri polietilen. Manfaat dari polietilen tersebut adalah dapat digunakan dalam pembuatan alat-alat rumah tangga dan pengemasan barang konsumsi sehari-hari. Kebutuhan polietilen untuk pasar dalam negeri di Indonesia pada tahun 1986 adalah 207.000 ton yang semuanya harus dipenuhi dengan impor. Polietilen tersebut banyak diimpor dari beberapa negara di Timur Tengah, Amerika Selatan, dan Afrika. Proyeksi kebutuhan polietilen yang terus meningkat serta meningkatnya pula jumlah yang harus diimpor untuk memenuhi kabutuhan pasaran dalam negeri sehingga mendorong untuk didirikannya pabrik polietilen di Indonesia. Dengan adanya alasan tersebut, didirikannya salah satu pabrik polietilen di Indonesia atas peranan penting dari gabungan 4 badan usaha besar yaitu: 1. British Petroleum (BP)

British Petroleum (BP), merupakan salah satu produsen Petroleum dan Petrokimia Internasional yang beroperasi dibeberapa negara dengan investasi pasar modal sekitar 216 milyar. BP mampu menghasilkan bahan-bahan kimia, plastik dan berbagai produk khusus dalam skala besar dan memasarkannya ke berbagai negara lain dengan penerepan teknologi maju dalam produksi polyethylene, akrilonitril, PTA dan asam

5


asetat. 2. Sumitomo Corporation Sumitomo Corporation, merupakan

perusahanan dagang utama

dunia dan distributor komuditas bahan-bahan perindustrian, serta produk-produk konsumen dalam skala besar. 3. Mitsui & Co.Ltd Mitsui & Co.Ltd , merupakan sogo soho atau perusahaan gabungan

tertua di Jepang yang telah berdiri sejak tahun 1876. peranan Mitsui & Co.Ltd sebagai perantara telah memberi keuntungan bagi produsen dan

konsumen terhadap perkembangan industri petrokimia. 4. PT. Arseto Petrokimia

PT. Arseto Petrokimia merupakan salah satu perusahaan yang bergerak dibidang industri kimia dan teknik dalam pembuatan polietilen sehingga PT. Arseto Petrokimia berani menanamkan saham di PT. PENI. Maka dengan didirikannya kerja sama antara PT. Arseto Petrokimia (Indonesia) dengan beberapa perusahaan, yaitu BP Chemical (Inggris), Mit sui & Co. Ltd (Jepang) dan Sumitomo Co (Jepang) untuk mendirikan pabrik polietilen pertama di Indonesia dengan nama PT. Petrokimia Nusantara Interindo disingkat menjadi PT.PENI. Perusahaan ini merupakan bentuk investasi Penanaman Modal Asing dengan pemilikan saham awal sebagai berikut : 1.

PT Arseto Petrokimia = 12.5 %

2.

BP Chemical

= 50 %

3.

Mitsui & Co.Ltd

= 25 %

4.

Sumitomo Co

= 12.5 %

Rencana pembangunan pertama kali ada pada pertengahan tahun 1988 dengan menggunakan luas area sekitar 47 hektar yang berada pada sepanjang laut Jawa bagian barat tepatnya antara Kota Cilegon dengan Merak. Kemudian dilanjutkan dengan tahap pembangunan konstruksi pabrik mulai awal tahun 1990 yang ditangani langsung oleh BP Chemical dengan menunjuk UBE Industries Ltd dari Jepang sebagai kontraktor utama, dan

6


berakhir pada tahun 1992. Setelah itu dilakukan trail produksi sejumlah 50.000 ton/tahun selama 1 tahun. Pada tanggal 18 Februari 1993, PT. PENI diresmikan oleh Presiden kedua RI yaitu Presiden Soeharto sekaligus dimulainya produksi polietilena pertama di Indonesia dengan kapasitas produksi sebanyak 200.000 ton/tahun. Proses Pendirian PT Titan Petrokimia Nusantara dimulai pada tahun 1990 -1992, dimana dilakukan plant construction. Kemudian pada bulan Feb - April1993 dilakukan start up Train 1 dan Train 2. Pada Juni 1993 kapasitas produksi pabrik mencapai 200.000 ton/tahun. Pada pertengahan 2004 pada Train 2 memulai digunakan Chromium katalis. Pada tahun 1995 dilakukan study kelayakan untuk Train 3 sehingga dapat mulai dioperasikan pada Juni 1998. Dari tahun 1999 sampai sekarang kapasitas produksi pabrik sudah mencapai 450.000 ton/tahun.Pada bulan Mei 2003 BP Chemical memutuskan untuk menjual saham kepada PT. Indika, sehingga kepemilikan PT.PENI dipegang oleh Indika Group. Dikarenakan PT.Indika bukanlah perusahaan yang bergerak pada bidang petrokimia, oleh sebab itu pada 26 maret 2006 terjadi penjualan saham kembali PT.PENI kepada Titan Chemical yang berasal dari Malaysia dan namanya berubah menjadi PT. Titan Petrokimia Nusantara.

Gambar 2.1 Logo Perusahaan PT. Titan Petrokimia Nusantara Sumber:PT.Lotte Chemical Titan Nusantara

Namun, pada tahun 2010 kepemilikan saham PT. Titan Petrokimia Nusantara dibeli oleh HONAM Chemical yang berasal dari Korea Selatan, sehingga berubaha nama menjadi PT. Lotte Chemical Titan Nusantara, yang masih digunakan hingga sekarang.

7


Gambar 2.2 Logo Perusahaan PT.Lotte Chemical Titan Nusantara Sumber:PT.Lotte Chemical Titan Nusantara

2.1.2. Visi dan Misi PT.Lotte Chemical Titan Nusantara

PT. Lotte Chemical Titan Nusantara memiliki visi : "Menjadi Industri Petrokimia Sebagai Penyedia Polyethylene di Asia." PT. Lotte Chemical Titan Nusantara memiliki misi, adalah sebagai berikut: 1. Melayani orang-orang Asia dengan menjadi penyedia petrokimia/ polimer dengan kualitas yang kompetitif di wilayah Asia 2. Mendukung basis pelanggan lokal kami, untuk membuat produk jadi berguna yang meningkatkan kualitas hidup. 3. Berupaya untuk meningkatkan nilai pemegang saham bersih, melalui kultur kewirausahaan kita. 4. Menyediakan pilihan karir bermanfaat untuk tenaga kerja yang diberdayakan. 5. Berkomitmen untuk menjadi warga perusahaan yang baik 2.1.3. Lokasi Pabrik

PT. Lotte Chemical Titan Nusantara didirikan di atas area seluas 47 Ha sepanjang laut Jawa bagian barat antara Cilegon - Merak, tepatnya berlokasi di Jalan Raya Merak KM 116 Desa Rawa Arum Cilegon-Banten 42436 dan dibatasi oleh: 1. Bagian Utara pabrik berbatasan dengan tanah penduduk setempat. 2. Bagian Selatan pabrik berbatasan dengan tanah kosong milik PT.

Lotte Chemical Titan Nusantara Bagian Timur pabrik

berbatasan dengan PT. Amoco Mitsui PTA.

3. Bagian Barat pabrik berbatasan dengan Selat Sunda. Pemilihan lokasi ini dilakukan dengan mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut : 1. Lokasi di pinggir pantai sehingga memudahkan transport bahan baku ( Ethylene dan Butene) yang diimport dari luar negeri dan

8


dapat membangun pelabuhan kecil ( Jetty) untuk sarana bongkar bahan baku tersebut. 2. Lokasi yang berdekatan dengan Selat Sunda memudahkan penyediaan sumber air yang banyak dibutuhkan untuk sistem utilitas, misalnya untuk Treated Cooling Water, Cooling Water Storage, Sea Water Intake, Steam water dan air untuk pemadam

kebakaran. Selain itu lokasi PT. Lotte Chemical Titan Nusantara berdekatan dengan Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) Suralaya sehingga mudah dalam penyaluran tenaga listriknya. 3. Lokasi PT. Lotte Chemical Titan Nusantara terletak di pinggir selat sunda dan dekat dengan sarana dan prasarana transportasi laut, sehingga mempermudah dalam transportasi produk yang akan diekspor ke luar negeri lewat jalan laut 4. Lokasi PT. Lotte Chemical Titan Nusantara dekat dengan sarana dan prasarana transportasi darat sehingga memudahkan pemasaran produk dalam negeri. Di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara terdapat 3 Area, yaitu : 1. Area 1: meliputi IBL ( Internal Battery Limits)/ Utility, dan Core Common.

Unit Utilitas merupakan unit penunjang sebuah pabrik yang meliputi beberapa bagian seperti Jetty, Sea Water Intake (SWI), Ethylene Storage Unit (ESU), Ethylene Vaporizer Butene Storage, Boil Off Gas Unit,Treated Cooling Water (TCW), Tank,Deminearlization

Water,Steam

Potable

Water ,

Fuel Oil

Generation,Instrument

Air

Unit,Nitrogen Supply, Hydrogen Supply, Effluent Treatment Unit,dan Flare Stack&Cold Vent Core Common Area merupakan unit inti dalam mempersiapkan katalis.

Area ini meliputi Reagent Storage Unit (RSU), Solvent Recovery Unit (SRU), Feed Purification Unit (FPU), Catalyst Preparation Unit (CPU), Catalyst Activation Unit (CAU).

2. Area 2: meliputi Train 1 dan Train 2.

Area 2 ini terdiri dari Train 1 dan Train 2 yang merupakan area proses utama untuk menghasilkan polietilen. Area 2 ini meliputi Prepolymerization

9


Unit (PPU), Polymerization Unit (PU), Additive and Pelletizing Unit (APU), Product Store and Bagging Unit (PBU). Train 1 menghasilkan produk polietilen

berupa High Density Polyethylene (HDPE) dengan menggunakan katalis Ziegler Natta sedangkan pada Train 2 menghasilkan produk polietilen jenis

HDPE saja dengan menggunakan katalis Chromium. 3. Area 3: meliputi Train 3.

Area ini terdiri dari Train 3 yang merupakan tempat pembuatan polietilen dengan menggunakan katalis sylopol (berbasis Ti) yang sudah jadi dan langsung diinjeksikan ke reaktor utama. Area 3 ini meliputi Polymerization Unit (PU), Additive and Pelletizing Unit (APU), Product Store and Bagging Unit (PBU).

Pabrik PT. Lotte Chemical Titan Nusantara dilengkapi dengan bangunan bangunan pendukung kegiatan pabrik seperti Operation Unit , Bangunan Kantor (Administrasi), Control Building, Training Centre, Workshop, Engineering dan Maintenance, Technical Servis and Quality Control dan lain-lain. Bangunan satu

dengan yang lain terpisah oleh jalan membentuk blok-blok sehingga letaknya cukup teratur dan rapi. Untuk sistem pemipaannya disusun pipe rack , demikian juga untuk kabel-kabel disusun dalam cable rack . Bangunan selain unit proses terletak di bagian depan, sedangkan unit prosesnya terbagi atas blok-blok sesuai dengan pembagian unit proses dan utilitas. Denah lokasi dapat dilihat pada Gambar 1.1, sedangkan tata letak pabrik dapat dilihat pada Gambar 1.2.Kantor pusat PT. Lotte Chemical Titan Nusantara berada di Gedung Setiabudi 2 Lantai 3 deretan 306 – 307, Jl. H.R Rasuna Said Kav. 62 Jakarta 12920.

10


Gambar 2.3 Lokasi PT. Lotte Chemical Titan Nusantara Sumber : Material Training PT. PENI.1998

2.2. Sistem Management

Struktur organisasi PT. Lotte Chemical Titan Nusantara adalah struktur organisasi garis, dimana pimpinan tertinggi perusahaan ada di bawah President Director yang berkedudukan di Jakarta dan dibantu oleh Independent Director, Legal Advisor, Corporate Service Director , dan Executive Secretary. Dibawah Presiden Direktur

Terdapat tiga Director yang membantu tugas President Director , meliputi: Commercial Director, Finance Director , dan Manufacturing Director..

1. Commercial Director, bertugas dan bertanggung jawab untuk membuat strategi dan kebijaksanaan penjualan yang sedang berlangsung serta yang akan datang. Divisi ini membawahi beberapa departemen, yaitu:

11


 Logistic & Order Process General Manager , bertugas dan

bertanggung jawab terhadap pengadaan logistic bagi perusahaan dan merencanakan penjualan maupun strategi bisnis. 

Technical Service & Production Manager , bertugas menampung

semua complain pelanggan tentang mutu dn kualitas produk polyethylene yang dihasilkan, kemudian mengadakan perbaikan

mutu untuk produksi polyethylene selanjutnya. 

Sales General Manager , bertugas untuk membantu dan memberikan

nasehat tentang teknik penjualan produk Polyethylene 2. Manufacturing Director merupakan pimpinan tertinggi di PT. Lotte

Chemical Titan Nusantara Production site yang berkedudukan di Merak. Manufacturing Director bertugas dan bertanggung jawab terhadap

seluruh Merak Plant dan bidang Produksi polyethylene PT. Lotte Chemical Titan Nusantara. Tugas Manufacturing Director dibantu oleh beberapa departemen, yaitu Plant General Manager, Services & Support General Manager, dan HSE & Security Manager. 

Plant General Manager , bertanggung jawab terhadap kelancaran

produksi polyethylene mulai dari penerimaan bahan baku sampai dengan proses pembuatan polyethylene. Divisi ini membawahi lima departemen yaitu Production Manager, Maintenance Manager, Reliability & Engineering Manager, PPIC Superintendent, dan Quality Assurance & ISO Superintendent 

Service & Support General Manager , bertugas dan bertanggung

jawab menyiapkan

seluruh pelayanan di PT. Lotte Chemical

Titan Nusantara. Dalam tugasnya membawahi Admin Servies & Store Manager, Producement Manager, Information &Technology Manager , dan GPA Superintendent  HSE & Security Manager, bertanggung jawab menangani dampak

lingkungan yang ditimbulkan oleh kegiatan proses produksi di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara, serta bertangung jawab terhadap kesehatan dan keselamatan kerja.

12


3. Finance Director , bertugas dan bertanggung jawab terhadap masalah

keuangan perusahaan di PT. Lotte Chemical Titan Nusanatara, baik pemasukan ataupun pengeluaran yang berkaitan dengan aktivitas pabrik. Dalam melaksanakan tugasnya dibantu oleh

General

Manager

Accounting, General Manager Finance, dan SAP Support & System 

General Manager Accounting , bertugas dan bertanggung jawab

untuk menghitung seluruh biaya produksi di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara. Divisi ini membawahi tiga departemen yaitu Plant acc TPN/Budget/Inventory, Tax & Fixed Asset, Plant Acc TKN / External Reporting / Inventory, System & Reporting 

General Manager Finance , bertungas dan bertanggung jawab

merencanakan pengeluaran keuangan dan mengontrol keuangan perusahaan di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara.Dalam melaksanakan tugasnya dibantu oleh AR & Credit Management, AP &Cash Disbursement, dan Treasury & Banking . 

SAP Support & System, bertugas memberikan nasehat mengenai

sistem, mengefisienkan penggunaan serta pencairan keuangan.

Secara umum struktur organisasi PT. Lotte Chemical Titan Nusantara diperlihatkan pada Gambar. berikut

13


PT. Lotte Chemical Titan Nusantara President Director

Manufacturing Director

Head of Commercial

Warehouse and OP & S General Manager

Order Processing & Service Manager

Sales General Manager

TS & PD Manager

Plant General Manager

Production Manager

Maintenance Manager

Finance Director

Corporate Services Director

Production Director

Technical General Manager

Service & Support GM

Technical Manager

Procurement Manager

Acting Rel. & Eng. Manager

Information & Technology Manager Store & Warehouse Manager

QC & QA General Manager

HSE, & Security Manager

Accounting General Manager

Finance General Manager

Internal Reporting Manager

AR & Credit Manager

External Reporting Manager

AP and Cash Disb.Manager

Business Planning & Analysis Mngr .

Treasury & Banking Manager

Independent Director

HRD & Adm. Service Manager Legal Manager Corporate Secretary Executive Secretary

Tax Manager

Gambar 2.4 Struktur Organisasi PT.Lotte Chemical Titan Nusantara

Sumber: Departemen HRD PT. Lotte Chemical Titan Nusantara, 2013) 2.3. Kesehatan dan Keselamatan Kerja

Untuk memberikan pelayanan kesehatan bagi semua tenaga kerjanya, PT. Titan Petrokimia Nusantara membangun sebuah klinik yang terdapat dilokasi pabrik. Tenaga kesehatan di klinik terdiri dari tiga orang dokter, seorang berstatus on duty (siap di tempat) dan dua orang lainnya berstatus on call (siap dipanggil) serta enam orang tenaga paramedik. Jenis pelayanan kesehatan meliputi a) Pemeriksaan kesehatan karyawan baru sebelum bekerja pada PT. Lotte Chemical Titan Nusantara b) Pemeriksaaan kesehatan secara berkala dua tahun sekali atau setahun sekali. c) Pelayanan kesehatan umum untuk setiap karyawan tetap, training kesehatan dan PPPK

14


Prosedur keamanan dan keselamatan kerja PT. Lotte Chemical Titan Nusantara sangat ketat. Hal ini dilakukan untuk menciPT.akan kondisi yang sangat baik bagi lingkungan kerja, tenaga kerja maupun peralatan. Secara keseluruhan sistem keselamatan kerja di PT. Titan Petrokimia Nusantara terdiri dari : a) APD (Alat Pelindung Diri)

APD disebut juga PPE ( Personal Protective Equipment ) yang digunakan PT. Titan Petrokimia Nusantara yaitu Safety helmet, goggle glasses, spectacle, face shield, dust mask, ear plug, gloves, safety belt, alumunium suit, full body harness, life lines, wear pack, Breathing apparatus dan safety shoes. Pemakaian alat

pelindung diri ini tergantung dari jenis pekerjaan yang akan dilaksanakan untuk mencegah terjadinya accident . Namun secara umum semua pegawai di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara minimum harus mengenakan safety shoes, safety helmet dan spectacle. b) Jenis Pengaman

Berupa peralatan yang berfungsi sebagai pelindung dan pencegah bahaya – bahaya lebih lanjut terhadap tenaga kerja. Antara lain : rotating unit cover (penutup mesin yang berputar), pagar pengaman tangga pada daerah yang tinggi, eye and body shower, traffic sight, grounding and bounding, sikring dan saklar

alat pengatur tekanan, dan lain sebagainya. c) Penanggulangan Kebakaran dan Emergency

PT. Lotte Chemical Titan Nusantara memiliki potensi bahaya kebakaran yang tinggi, untuk itu perlu pencegahan dan penanggulangan bahaya kebakaran. Di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara terdapat satuan pemadam kebakaran dan klinik yang dilengkapi dengan ambulance. Selain itu setiap orang yang berada di dalam area pabrik dilarang keras untuk membawa rokok, korek api kamera atau benda lain yang bisa menimbulkan bunga api. Untuk penyelamatan apabila terjadi suatu keadaan darurat

15


maka semua tenaga kerja harus menuju ke sebuah tempat yang dinamakan Head Account Point (HAP) yang terdapat di setiap gedung. HAP ini dipimpin oleh seorang Building Warden yang bertanggung jawab terhadap evakuasi keselamatan pekerja dalam gedung dan mencari tahu tentang peristiwa yang terjadi (lewat HT). Bila keadaan bertambah gawat maka semua karyawan yang telah berkumpul pada masing- masing HAP – nya akan keluar bersamasama ke suatu tempat yang disebut AP ( Assembly Point ) yang berada di luar area pabrik. Kemudian informasi keadaaan darurat akan ditangani oleh Emergency Response Team yang terdiri dari Security

Medical,

Fireman,

Auxiliary

Fireman,

Shift

Superintendent dan Supervisor .

Untuk melatih kebiasaan tersebut maka setiap tiga bulan dilakukan pelatihan emergensi agar semua tenaga kerja terbiasa dengan kondisi tersebut hanya untuk mengetest sirine. d) Sistem Ijin Kerja PT. Lotte Chemical Titan Nusantara merupakan perusahaan yang beresiko tinggi sehingga harus menggunakan ijin kerja sekalipun dalam keadaaan darurat yang dikeluarkan oleh supervisor area ( Authorise Personal) yang diketahui safety engineering. Jenis-jenis ijin kerja yang ada dalam pabrik PT. Lotte

Chemical Titan Nusantara adalah :  Hot Work Permit

Ijin ini harus dimiliki pekerja yang pekerjaannya dapat menimbulkan panas atau nyala api seperti pengelasan pipa atau bejana, penggunaan bor listrik, gerinda, dan lain-lain. Pengambilan dokumentasi berupa foto juga termasuk salah satu hal yang harus dimasukkan dalam ijin ini.



Cold Work Permit

Ijin ini harus dimiliki pekerja yang pekerjaannya tidak minimbulkan api atau panas sama sekali atau alat-alat yang

16


dikerjakan tidak menimbulkan nyala api atau panas. Cara kerja yang dapat dikategorikan dalam hal ini adalah penggantian valve, penggantian pipa, pengecekan peralatan, pembersihan material, dan lain- lain.

17


BAB III DESKRIPSI PROSES 3.1. Produk PT.Lotte Chemical Titan Nusantara

PT Lotte Chemical Titan Nusantara menghasilkan produk yang dapat digunakan untuk berbagai aplikasi. Berdasarkan kualitas produk yang dihasilkan, kualitas polietilena dapat digolongkan menjadi beberapa jenis, yaitu : a). Prime

Merupakan produk yang mempunyai kualitas yang sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan pemesan. b). Near Prime

Merupakan produk yang mempunyai kualitas yang sedikit menyimpang dari spesifikasi yang diinginkan oleh pemesan. c). Off Grade

Produk yang tidak sesuai dengan yang diinginkan ukurannya oleh pemesan. Sedangkan klasifikasi polietilen yang dihasilkan dari proses polimerisasi secara keseluruhan di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara, terdiri atas: 

HDPE ( High Density Polyethylene)



LLDPE ( Linier Low Density Polyethylene) 3.1.1. HDPE (High Density Polyethylene)

Produk yang dihasilkan oleh PT. Lotte Chemical Titan Nusantara adalah polietilen HDPE dengan merk dagang Titanvene. HDPE digunakan sebagai bahan baku pembuatan peralatan rumah tangga, ember, kerat plastik, mainan anak-anak, dan lain-lain. Kapasitas produksi HDPE di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara sebesar 250.000 ton/tahun. Dengan masing-masing kapasitas produksi pada Train 1 menggunakan katalis Ziegler-Natta sebesar 125.000 ton/tahun dan Train 2 menggunakan katalis Chromium sebesar 125.000 ton/tahun. Adapun keterangan lengkap

mengenai produk HDPE di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara, adalah sebagai berikut:

18


Aplikasi

General Injection Molding

Ekstrusion

Kode Produk

Melt Index (gr/10 min)

Density(Kg/m3)

Produk

HD6070UA

6,0 – 8,5

956 – 960

HD6070EA

6,5 – 8,5

956 – 960

HD5740UA

3,8 – 4,4

953 – 957

HD5740EA

3,8 – 4,4

953 – 957

HD5218EA

16 – 21

948 – 952

HD5211EA

11 – 13

947 – 951

HD5211EA-B

11 – 13

947 – 951

HD5120GB-B

2,3 – 2,7

952 – 956

HD5120EA-B

2,3 – 2,7

952 – 956

HD5120EA

2,3 – 2,7

952 – 956

HD5609AA

0,85 – 1

952 – 956

Monofilamen

HD5210AA

1 – 1,9

944 – 956

(spring bed)

Krat Botol

Pel(Tutup Cat)

Tutup Botol

Tabel 3.1 Produksi HDPE pada Unit Train 1 Sumber:PT.Lotte Chemical Titan Nusantara,2016

Aplikasi

Blow Molding

HD Film

Kode Produk


Density(Kg/m3)

HD5502GA

0,25

952

HD5401GA

0,09

952

HD5520GA

2

950

HD5301AA

0,10

946

Produk

Dirigen (kurang dari 5L) Dirigen (lebih dari 5L) Dirigen Industri (lebih dari 150 L) Lapisan Film dan Kantong Plastik

Tabel 3.2 Produksi HDPE pada Unit Train 2 Sumber:PT.Lotte Chemical Titan Nusantara,2016

3.1.2. LLDPE (Linier Low Density Polyethylene)

Produk yang dihasilkan oleh PT. Lotte Chemical Titan Nusantara adalah polietilen LLDPE dengan merk dagang Titanvene. LLDPE digunakan sebagai bahan baku pembuatan berbagai macam kantong

19


plastik, mulai dari kemasan tipis produk makanan sampai kantong plastik tebal untuk beban berat. Kapasitas produksi LLDPE pada Train 3 sebesar 200.000 ton/tahun dengan menggunakan katalis sylopol. Adapun keterangan lengkap mengenai produk LLDPE di

PT. Lotte Chemical Titan Nusantara sebagai berikut:

Aplikasi

LLDPE Film

Wire and Cable

Kode Produk


Density(Kg/m3)

LL0209AA

1,0

920

LL0209SR

1,0

920

LL0220AA

2,0

920

LL0220SR

2,0

920

BPD03220

2,6

920

Produk

sak film,kemasan pangan industri Kemasan pangan,kemasan belanja agrikultur film Kemasan pangan,kemasan belanja Insulasi Kabel

Tabel 3.3 Produksi LLDPE pada Unit Train 3 Sumber:PT.Lotte Chemical Titan Nusantara,2016

3.2. Tahapan Proses Pembuatan Polyethylene

Produk polyethylene yang dihasilkan oleh PT. Lotte Chemical Titan Nusantara terdiri atas High Density Polyethylene (HDPE) dan Linier Low Density Polyethylene (LLDPE). Polimerisasi berlangsung antara fasa gas

(gas compose) dan fasa padat (katalis) dengan menggunakan sebuah Fluidized Bed Reactor. Secara umum proses pembuatan polyethylene di

PT.Lotte Chemical Titan Nusantara dapat dilihat pada block flow diagram dibawah ini:

20


SRU

Persiapan Katalis

RSU

PPU

PU

APU

PBU

FPU

Keterangan: RSU ( Reagent Storage Unit )

= Unit Penyiapan Reagen

Persiapan Katalis

=CPU (catalyst preparation unit ) untuk di train 1 & CAU ( catalyst activation unit ) untuk di train 2

FPU (Feed Purification Unit )

= Unit Pemurnian Bahan Baku

PPU (Prepolymerization Unit )

= Unit prepolimerisasi

SRU (Solvent Recovery Unit )

= Unit Pemurnian Solvent

PU (Polymerization Unit )

= Unit Polimerisasi polyethylene

APU ( Additive and Pelletizing Unit )

=Unit penambahan additive & pemotongan pellet (pelletizing)

PBU (Product Bagging Unit )

=Unit Pengemasan Produk

Gambar 3.1 Blok Flow Diagram Proses Pembuatan Polyethylene Sumber : Departemen Produksi PT. Lotte Chemical Titan Nusantara, 2013

3.2.1. Proses Produksi HDPE di Train 1

Proses produksi HDPE pada train 1 di PT Lotte Chemical Titan Nusantara menggunakan katalis Ziegler natta. Secara umum proses produksi pada train 1 terdiri dari beberapa tahapan proses, yaitu: 1. Tahap Pembersihan Bahan Baku (FPU) 2. Tahap persiapan katalis (CPU) 3. Tahap Prepolimerisasi (PPU) 4. Tahap Polimerisasi (PU) 5. Tahap Additive (APU)

21


6. Tahap Pembentukan Produk (PBU)



Tahap Pembersihan Bahan Baku (FPU)

Gambar 3.2 Tahapan Pembersihan Bahan Baku Sumber: Materi Pelatihan PT.Lotte Chemical Titan Nusantara, 2016

Di unit pemurnian bahan baku, bahan baku utama etilen dan butene dibebaskan dan dikeringkan dari kandungan karbon monoksida, asetilen, senyawa sulfur, dan air sebelum masuk reaktor polimerisasi. Karena kemurnian bahan baku sangat berpengaruh terhadap reaksi polimerisasi dan produk yang dihasilkan Sebelum etilen ditransfer untuk proses, terlebih dahulu dihilangkan impuritisnya (berupa sulfur) didalam sulfur adsorber dengan menggunakan Zinc Oxide. Absorbsi sulfur ini dilakukan untuk mencegah terjadinya poisoning pada katalis. Tahapan selanjutnya adalah menghilangkan acetylene (C2H2) yang terkandung didalam ethylene. Proses ini dilakukan di Acetylene Hydrogenator dengan meraksikan Acetylene yang ada dalam

22


etilen dengan H 2 sehingga menghasilkan etilen. Kemudian untuk menghilangkan impurities berupa CO, yaitu didalam

CO treater

menggunakan katalis Copper Oxide (CuO). Proses purifikasi butene untuk menghilangkan kandungan H 2O nya dengan menggunakan katalis molecular sieve yang dilakukan di Buthene Commonomer Dryer . 

Tahap persiapan katalis (CPU) Catalyst Preparation Unit (CPU), adalah unit pembuatan katalis.

Katalis yang dibuat oleh PT. Lotte Chemical Titan Nusantara adalah Ziegler-Natta. Katalis Ziegler-Natta M10 digunakan dalam pembuatan

LLDPE ( Linear Low Density Polyethylene), sedangakan M11 digunakan dalam proses pembuatan HDPE ( High Density Polyethylene). Proses pembuatan katalis Ziegler-Natta M10 sama dengan pembuatan katalis M11, perbedaan keduanya adalah jumlah electron yang dimiliki. Katalis M11 mendapatkan donor electron dari DMF (Dimetil Formamide). Namun saat ini di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara hanya membuat katalis Ziegler Natta M11 pada Train 1.

Katalis Ziegler-natta (M10, M11) tebuat dari pereduksian TiCl 4 dan Ti(OR)4 oleh senyawa organomagnesium, yang dibentuk dari pereaksian Mg sebagai metal dengan BuCl. Mg mempunyai pelapis yang kuat sehingga akan susah bereaksi untuk memecahkan pelapis dari Mg yaitu MgO maka Mg direaksikan terlebih dahulu dengan Iodine dan kemudian Mg dapat bereaksi dangan BuCl membentuk senyawa organomagnesium. Bentuk dari campuran organomagnesium dan reduksi dari garam-garam titanium adalah larutan yang diproses dalam reaktor batch yang menggunakan normal heksana sebagai pelarut. Semua reaksi yang terjadi, dilakukan dalam reaktor dengan suhu 80 ºC. setelah terjadi reaksi seperti diatas dalam reaktor maka dihasilkan katalis Ziegler-natta dengan ukuran yang masih belum seragam. Setelah pereaksian selesai, maka ditambahkan sedikit air kedalam reactor yang berfungsi untuk menurunkan aktifitas dari katalis sehingga mudah untuk mengontrolnya. Setelah itu, untuk menghasilkan katalis Ziegler-natta M11 maka ditambahkan DMF kedalam reaktor.

23


Katalis yang terbentuk, dicuci dengan pelarut heksana. Proses ini bertujuan untuk menghilangkan sisa BuCl yang dapat membentuk fines. Keberadaan fines ini akan meningkatkan aktifitas katalis sehingga mempersulit pengontrolan laju reaksi. Sebelum tahap hydrocyclone , juga dimasukan TnOA yang berfungsi sebagai surfactan untuk mencegah pemampatan jalur yang dilalui oleh slurry katalis. Kemudian slurry katalis ini dihomogensikan atau diseragamkan ukurannya sesuai dengan ketentuan didalam hydrocyclone . Datri hydrocyclone , katalis yang ukurannya sesuai dimasukkan kedalam tangki penampung katalis dan siap dikirim ke unit prepolimerisasi Train 1. Sedangkan katalis dengan ukuran partikel kecil (fines), digunakan untuk membantu di proses penghilangan BuCl di solvent. Tahapan reaksi yang terjadi dalam pembuatan katalis Ziegler-Natta adalah sebagai berikut: 1. Pembentukan campuran organomagnesium Pembentukan campuran organomagnesium ini adalah dengan mereaksikan Magnesium dan Butyl Chloride. Mg + BuCl  BuMgCl 2. Reduksi dari Tetravalent Titanium Untuk mereduksi tetravalent ini adalah dengan menggunakan campuran organomagnesium. ½Ti(OR)4 + ½Ti(OR)4 + BuMgCl  Ti(OR)Cl2 + Mg(OR)Cl + Bu 3. Chlorinasi campuran organomagnesium Chlorinasi

ini

dilakukan

dengan

mereaksikan

campuran

organomagnesium dan Butyl Chloride yang menghasilkan MgCl 2. BuMgCl + BuCl  MgCl2 + 2Bu 4. Kombinasi dari Butyl radikal (Bu o) sebagai indikator terjadinya reaksi (butena, butana, octane) Bu  Butena, Butana, Octane

24




Tahap Prepolimerisasi (PPU)

Gambar 3. 3 Tahap Prepolimerisasi Sumber: Materi pelatihan PT.Lotte Chemical Titan Nusantara

Prepolimerisasi dengan katalis Ziegler digunakan untuk membentuk powder prepolimer aktif jenis High Density Polyethylene (HDPE) dengan

katalis yang digunakan yaitu katalis M11. Tujuan dari prepolimerisasi ini adalah mengatur aktivitas partikel katalis agar tidak terlalu tinggi, serta mengatur ukuran partikel prepolimer agar dapat terdistribusi secara merata saat masuk ke fluidized bed reactor karena dapat mengakibatkan local hot spot , (sehingga memindahkan resiko dari pembangkitan panas), pembentukan gel dan untuk mengatur distribusi penyebaran katalis dalam reaktor fluidized bed menjadi lebih baik. Efek lain adalah untuk membatasi kecepatan akses monomer ke katalis selama polimerisasi di reaktor. Partikel prepolimer ratarata berukuran 250-300 m dari 100 m untuk katalis dengan 800-1000 m untuk partikel polimer. Reaksi prepolimerisasi ini dilakukan secara batch di dalam reaktor R-200. Tahap pertama dalam proses prepolimerisasi menggunakan katalis Ziegler Natta

adalah memasukkan semua

raw material ke dalam reaktor

prepolimerisasi (R-200) yang dilengkapi pengaduk tipe angker berdiameter 1,2

25


m, tahap ini disebut dengan charging. Pada awal charging, agitator bergerak dengan speed rendah dengan kecepatan sekitar 20 rpm. Solvent terlebih dahulu dipanaskan di Heat Excharger (E-200) dari suhu 40 C hingga suhunya 60 C kemudian diumpankan ke reaktor R-200. Heksane ( solvent ) dimasukkan pertama kali pada reaktor prepolimerisasi (R-200) dengan volume awal 3,8 m 3 yang diukur dengan menggunakan

Solvent Pipette Tank . Kemudian

dimasukkan katalis Ziegler-Natta dengan volume 3 m 3 yang diukur dengan menggunakan

Catalyst

Pipette

Tank .

Sesudah katalis Ziegler-Natta

dimasukkan, maka co-katalis berupa Tri n-Octyl Aluminium (TnOA) dimasukkan dengan volume yang diukur dari semua bahan yang msuk dan dikalkulasi berdasarkan banyaknya prepolimer yang akan dibuat dalam reaktor prepolimerisasi (R-200) dan tinggi rendahnya aktifitas (Al/Ti). Volume diukur dengan menggunakan TnOA 2 nd Pipette Tank . Co-katalis ini berfungsi mengaktifkan katalis, walaupun secara teori Titanium dari katalis telah aktif tapi Titanium ini perlu diaktifkan oleh Co-katalis Organoaluminium. Selama charging berlangsung, solvent tetap ditambahkan secara kontinyu ke dalam

reaktor prepolimerisasi (R-200) sampai volume 7 m 3 yang diukur dengan menggunakan Solvent Pipette Tank . Setelah volume solvent mencapai 10,8 m 3, maka agitator akan bergerak dengan kecepatan tinggi sekitar 150 rpm. Perubahan kecepatan agitator bertujuan untuk menghomogenisasikan larutan dan mempercepat reaksi prepolimerisasi. Reaktor R-200 ini merupakan reaktor berpengaduk yang dilengkapi dengan jaket pendingin dan internal candle menggunakan air untuk memindahkan panas dari reaksi polimerisasi. Tahap pereaksian dimulai dengan pemanasan awal ( heating up) reaktor dengan steam bertekanan sedang (steam medium) dengan tekanan 7 barg menggunakan jet ejector (J 200). Pemanasan awal berlangsung sampai temperatur reaktor 70 oC. Pemanasan awal ini bertujuan agar pada saat reaksi, laju reaksi dapat optimum sehingga hasil yang diperoleh maksimal. Kemudian ethylene diumpankan secara kontinyu dengan megatur alat kontrol kecepatan yang dikalibrasi selama  7,5 jam. Selama ethylene dimasukkan, hidrogen (H 2) juga dimasukkan dengan tujuan untuk menghentikan reaksi polimerisasi dengan pemutusan rantai

26


polimer dengan mengatur alat kontrol kecepatan yang dikalibrasi 1,5 m 3/jam selama  6 jam dan diharapkan reaksi sudah sempurna. Ethylene dan hidrogen masuk melalui submarge dip pipe. Tekanan awal reaksi 0,2 barg dan temperatur inisiasi 50C. Ketika ethylene mulai dimasukkan, temperatur reaktor mulai naik. Untuk menjaga temperatur tetap stabil, disuplai cooling water yang dipompa ke dalam jaket reaktor menggunakan pompa (P-200).

Reaksi berlangsung pada suhu 70 C dan tekanan kurang dari 5 barg untuk menghindari pembentukan polimer berlebih. Reaksi dalam reaktor ini berjalan selama 6-12 jam dan prepolimer yang terbentuk mengandung 10gr prepoli/gram katalis. Karena reaksinya eksotermis maka dibutuhkan aliran Cooling Water Supply berbentuk jaket dengan suhu masuk 26C dan suhu keluar 52 C untuk menjaga temperatur reaksi agar tetap 68C. Suhu reaksi ini dijaga karena jika suhu > 68 C akan menimbulkan flow ability yang buruk dan jika suhu < 68 C menyebabkan kecepatan reaksi

lambat. Tekanan reaksi sekitar 1-1,5 barg. Reaktor ini dihasilkan prepolimer dalam bentuk slurry dan selanjutnya dikeringkan Prepolymer Dryer (R-300). Prepolimer slurry kemudian dialirkan ke Prepolymer Dryer (R-300) dengan membuka blow down reaktor prepolimerisasi (R-200) sehingga prepolimer slurry akan mengalir secara gravitasi dengan perbedaan tekanan. Pengubahan

prepolimer dari slurry menjadi powder akan membuat prepolimer menjadi efisien dalam pemasukan ke dalam sistem dan mudah dalam pengontrolan ratio prepolimer yang akan digunakan di reaktor utama untuk mengatur aktivitas katalis. Prepolymer Dryer (R-300) ini merupakan reaktor dengan tipe fluid bed dryer yang berpengaduk tipe hellical dengan dilengkapi jaket. Prepolymer Dryer (R-300) berfungsi untuk menguapkan kandungan solvent yang relatif

sedikit dengan cara dikontakkan langsung dengan gas panas ( adiabatis). Jaket pada dinding prepolymer dryer (R-300) ini berfungsi sebagai pendingin jika proses pengeringan sedang berlangsung maupun ketika pengeringan sudah selesai.Proses pengeringan prepolimer di Prepolymer Dryer (R-300) dimulai dengan pemanasan prepolimer slurry, dengan cara memasukkan sirkulasi

27


nitrogen panas dalam suatu sistem rangkaian yang tertutup ( closed loop), sehingga solvent menguap dan terbawa keluar bersama nitrogen. Prepolimer sangat sensitif dengan air dan O 2 sehingga digunakan nitrogen dalam sistem transportasinya. Nitrogen panas masuk dari bagian bawah reaktor pada suhu 75 C dan tekanan 0,7 barg dengan flow rate 960 m 3/jam. Lewatnya nitrogen panas pada slurry prepolymer menyebabkan solvent menguap dan akan terbawa keluar

dengan nitrogen pada suhu 52 C dari bagian atas Prepolymer Dryer (R-300), kemudian akan dikompresi oleh Drying Loop Compressor (C-300) dengan tekanan 10 barg menuju Separator Drum (D-301) dimana sebagian nitrogen panas akan menuju Solvent Condensor (E-304), yang akan didinginkan dengan suhu air masuk 32 C dan suhu air keluar 49 C. Dimana vapor solvent yang terbawa akan terkondensasi dan akan terpisah di Cyclone Separator (S-304). Nitrogen akan digunakan kembali sebagai nitrogen panas dalam dryer yang sebelumnya melewati Nitrogen Heater (E-307) sebelum masuk ke dalam Prepolymer Dryer (R-300), sedangkan solvent akan tertampung dalam Cyclone Separator (S-304) dan mengalir secara gravitasi ke Cyclone Separator

(S-210). Vapour solvent yang terpisah daari Separator Drum (D-301) akan dipompa dengan pompa (P-301) tipe sentrifugal menuju Cyclone Separator (S201) bercampur dengan kondensat solvent , setelah itu dipompa dengan pompa (P-201) tipe sentrifugal menuju Solvent Recovery Unit. Proses pengeringan ini dijaga suhunya di 80 oC dengan kandungan solvent awal 10,5 m 3 dan berakhir dengan kandungan solvent 0,00013 m 3.

Proses pengeringan ini selesai ditandai dengan penurunan ampere dari agitator. Powder yang dihasilkan memiliki bulk density 0,28 gr/cm 3. Untuk mengecek

derajat kekeringannya maka dilakukan pengambilan sample yang dianalisa di laboratorium. Setelah ± 8 jam pengeringan selesai dan menghasilkan prepolimer powder yang kemudian ditransfer oleh Blower (C-310) dengan tekanan 0,5 bar

menuju Prepolymer Silo Cyclone (S-310) untuk memisahkan nitrogen dari prepolimer powder . Selanjutnya prepolimer powder masuk ke Prepolimer Silo

28


(D-310). Dari Prepolimer Silo (D-310) ditansfer oleh Blower (C-320) dengan tekanan 0,37 barg menuju Vibrating Screen (S-320) yang mempunyai multi screen dengan 3 buah screen dengan ukuran 32 mesh, 64 mesh, dan 100 mesh. Yang berfungsi untuk memisahkan powder dengan fines dan agglom. Fines dan aggloom akan dikirim ke waste hopper selanjutnya powder mengalami pemisahan dengan gas pada Cyclone Separator (S-330). Dari Cyclone Separator (S-330) powder ditransfer menuju Powder Receiver (D-330) dan

kemudian ditransfer menuju Intermediate Hopper (D-340) dan selanjutnya ke Powder Feeder Hopper (D-345) kemudian meuju line injeksi Secondary Feed Hopper (D-350) ke reaktor utama (R-400). Prepolimer diinjeksikan menuju

reaktor utama dengan bantuan Nitrogen High Pressure (NHP) dan Booster Drum (D-360) dengan bertekanan 30 barg yang berfungsi sebagai gas carrier.



Tahap Polimerisasi (PU)

Gambar 3. 4 Tahap Polimerisasi

Sumber: Materi pelatihan PT.Lotte Chemical Titan Nusantara

Proses polimerisasi terjadi dalam Fluidized Bed Reactor (R-400) pada suhu 90C dan tekanan 20 barg. Fluidized Bed Reactor ini dibuat dari carbon

29


steel dan mempunyai 3 bagian, yaitu : 

Bagian bawah digunakan sebagai distributor gas untuk memastikan fluidisasi homogen.



Bagian silinder terdiri dari Fluidized Bed yang dilengkapi dengan fasilitas injeksi prepolimer dan withdrawal.



Bagian atas (conical bulb top) dimana terjadi penurunan kecepatan gas sehingga fines dapat kembali ke Fluidized Bed . Kecepatan reaksi dan kualitas polimer yang dihasilkan dipengaruhi oleh

komposisi gas dan suhu di reaktor. Komposisi gas yang masuk ke dalam reaktor adalah Etilen (monomer), Hidrogen, Nitrogen, dan Butene-1 (comonomer). Bahan-bahan tersebut diinjeksikan oleh kompresor utama (C-400) dengan tekanan 20 barg dari bawah

Fluidized Bed Reactor (R-400) untuk

mempermudah pengontrolan laju reaksi. Akan tetapi, sebelum masuk reaktor bahan-bahan tersebut didinginkan di Heat Excharger (E-400) dari suhu 70 C menjadi 62 C, untuk menjaga agar temperatur di dalam reaktor agar dapat meminimalkan resiko dari pembangkitan panas ( local hot spot ). Prepolimer powder diinjeksikan secara bertahap dari Secondary Feed Hopper (D-350)

dengan bantuan Nitrogen High Pressure (NHP) dengan tekanan 30 barg yang berfungsi sebagai gas carrier . Prepolimer powder dengan yield 25-49 grPE/mmol Ti akan diinjeksi ke reaktor Fluidized Bed dimana campuran etilen akan bercampur dengan prepolimer menghasilkan polimer dengan yield 3000 grPE/mmol Ti. Prepolimer diinjeksikan dari samping reaktor dengan jumlah yang kecil untuk mendapatkan kontrol yang baik pada reaksi Fluidized Bed . Proses injeksi bahan perlu dijaga flow rate dan tekanan parsial dari tiap bahan reaksi yang masuk ke dalam reaktor sehingga dapat menghasilkan rate produk yang baik dan kualitas produk sesuai dengan grade yang diinginkan. Tekanan injeksi bahan ke dalam reaktor ini minimal lebih besar 5 barg dari tekanan reaktor, untuk mencegah terjadinya feed back dari reaktor. Reaksi yang terjadi melalui 3 tahap yaitu sebagai berikut : 

Proses Pemicuan (Inisiasi) Sisi aktif ini dibangun melalui alkilasi Titanium oleh senyawa Organoaluminium.

30




Proses Perambatan (propagasi). Polimerisasi ethylene pada sisi aktif: propagasi dengan absorbsi etilen pada sisi aktif. Penggabungan 2 monomer yang mempunyai radikal bebas dan sangat reaktif atau dapat cepat bereaksi dengan monomer (ethylene) sehingga membentuk rantai yang lebih panjang dan radikal baru setiap tahapnya. Kehadiran OR membuat katalis kehilangan pengikat sehingga mereduksi aktivitas katalis.

 Proses Pengakhiran (Terminasi)

Penghentian dari reaksi polimerisasi pada tahap ini H 2 sebagai terminator karena radikal bebas lebih reaktif terhadap H. Reaksi polimerisasi terjadi secara eksotermal, sehingga untuk menjaga temperatur reaktor yang konstan diperlukan penghilangan panas dari reaksi, yaitu dengan menggunakan 2 buah heat excharger pada gas loop yang berfungsi menjaga suhu Fluidized Bed Reactor (R-400) supaya tidak lebih dari 90 C, yaitu Primary Gas Cooler (E-400) dan Final Gas Cooler (E-401). Selain itu dapat juga memanfaatkan pendinginan gas etilen dan gas butene yang meninggalkan reaktor dari bagian atas sebagai pendingin reaksi. Campuran gas etilen, gas butene, dan fines yang keluar dari reaktor akan dipisahkan dalam separator utama (S-400), fines yang terbawa oleh gas akan dikembalikan ke dalam reaktor melalui Recycle Ejector (J-400) dari suhu 91 C. Gas sisa didinginkan di Primary Gas Cooler (E-400) dari suhu 92C menjadi 62 C. Gas yang telah dingin akan dikembalikan ke reaktor bersama dengan feed gas (etilen, butene, hidrogen, dan gas inert) melalui compressor utama (C-400) dengan tekanan 30 barg. Feed gas tersebut didinginkan lagi dari suhu 70 C menjadi 57C pada Final gas cooler (E-401) sebelum masuk ke dalam reaktor fluidized bed .

Setelah  4-5 jam, reaksi polimerisasi diharapkan optimum. Polietilen diambil melalui Lateral Withdrawal Lock Hopper (D-425) dari bagian samping reaktor dengan memanfaatkan Rotating Full Bar Valve pada bagian atas dan bawah hopper ini yang bekerja secara berlawanan. Dari Lock Hopper , powder polimer mengalir ke Primary Degassing (S-425) berdasarkan perbedaan tekanan yang diatur 0,2-0,5 barg. Pada Primary Degassing (S-425) terjadi

31


pemisahan powder polimer dengan gas etilen dan gas butene yang tidak bereaksi. Gas tersebut di recycle ke reaktor oleh Recycle Gas Compressor (C470) setelah terjadi pemisahan fines pada Recycle Gas Filter (F-426) dan oligomer (Octane dan Heptane) dalam sistem kompresor. Polimer powder dari Primary Degasser (S-425) mengalir ke Secondary Degasser (D-430) melalui Rotary Valve (V-425) yang berfungsi mengatur level

pada Degasser . Powder polimer dalam Secondary Degasser (D-430) di flushing menggunakan Nitrogen low dengan tekanan 3 barg untuk menghilangkan gas proses hidrokarbon yang masih tersisa. Gas tersebut meninggalkan Secondary Degasser (D-430) melalui bagian-bagian atasnya kemudian dibuang melewati Polymer Cyclone Filter (S-430) untuk memisahkan fines.Powder polimer dari Secondary Degasser ditransfer oleh Blower (C-430) yang bertekanan 0,7 barg

dengan media Nitrogen sebagai media transport ke Ricycle Filter (S-435). Gas dari Ricycle Filter (S-435) mengalir kembali ke Blower (C-430) dan untuk menjaga tekanannya terdapat make up nitrogen low dan venting ke flire. Powder polimer mengalir secara gravitasi ke Polymer Screen (S-440) dengan ukuran 8 mesh, 12 mesh, dan 48 mesh untuk pemisahan agglom dan dibuang ke pembuangan. Powder polymer dalam ukuran normal (800-1000 m) ditransfer ke Final Degasser (D-440) melalui Rotary Valve (V-441). Dalam

Final

Degasser (D-440) terjadi penghilangan yang terakhir dari gas etilen maupun

butene yang tidak bereaksi yang terakhir dan deaktivasi sisa/residu katalis dengan menggunakan fluidisasi powder polimer dengan aliran udara yang disupply Fluidisasi Air Fan (C-440). Gas fluidisasi tersebut keluar dari bagian atas degasser dan masuk ke Cyclone Separator (S-445) sebelum ke atmosfer. Polimer yang telah diolah dari Final Degassing (D-440) mengalir ke Storage Bin (D-460) melalui Rotary Valve (V-441). Level di Final Degasser diatur oleh

weir di keluaran final degasser drum.

32




Tahap Additive (APU)

Gambar 3. 5 Tahap Penambahan additive

Sumber: Materi pelatihan PT.Lotte Chemical Titan Nusantara

Powder dengan kualitas on-grade dari Storange Bin (D-460) langsung masuk ke Virgin Powder Bin (H-810) dengan bantuan Blower Air Booster (C460) bertekanan 0,5 barg yang menggunakan udara tekan sebagai media conveying-nya, sedangkan powder kualitas off-grade terlebih dulu disimpan

dalam Powder Surge Silo (H-800) yang selanjutnya baru dialirkan ke Virgin Powder Bin (H-810) dengan menggunakan Blower (C-800) bertekanan 0,5

barg. Pemindahan powder polimer ke Virgin Powder Bin (H-810) atau ke Powder Surge Silo (H-800) terbagi mejadi 3, yaitu :

1. Normal Feeding Rute : Storage Bin (D-460)  Virgin Powder Bin (H-810) Apabila powder polimer yang dihasilkan on-grade , maka powder langsung masuk ke Virgin Powder Bin (H-810) dengan bantuan Blower Air Booster (C-460) bertekanan 0,5 barg. 2. Tween Feeding Rute : Storage Bin (D-460)  Powder Surge Silo (H-800) ditambah Powder Surge Silo (H-800)

Bila ada sebagian powder polimer yang off-grade, maka powder ditampung terlebih dahulu di Powder Surge Silo (H-800). Powder polimer kualitas off-grade secara Tween Feeding dicampur sedikit demi sedikit

33


dengan powder kualitas on-grade . 3. Consecutive Feeding Rute : Storage Bin (D-460)  Powder Surge Silo (H-800)  Virgin Powder Bin (H-810) Consecutive Feeding dilakukan apabila terjadi penggantian grade powder

polimer. Powder polimer ditampung terlebih dahulu di Powder Surge Silo (H-800), kemudian baru dimasukkan ke Virgin Powder Bin (H-810). Powder dari Virgin Powder Bin (H-810) sebagian akan dimasukkan ke Master Batch Blander (M-825 A/B) untuk dicampur dengan additive yang sebelumnya

ditimbang terlebih dahulu di Secondary Virgin Powder Weight Feeder (W-821) dan sebagian lagi ke Primary Virgin Powder Weight Feeder (W-810). Jika powder yang masuk ke Master Batch Blander (M-825 A/B) telah sesuai target maka pengisian berhenti secara otomatis. Tahap berikutnya,

blender

dioperasikan agar percampuran homogen antara powder polimer dengan additive. Penambahan additive ini bertujuan untuk menjaga kualitas pellet yang

dihasilkan dari kerusakan yang disebabkan oleh pengaruh temperatur, anti s lip, anti oksidan dan oksidasi. Zat additive ini dapat berupa: 1.

Yasorbs yang digunakan sebagai light screen, ultra violet absorber, dan quenching agent.

2.

Silo Block-ASA yang digunakan sebagai anti static agent yang sering

ditambahkan untuk mencegah pengumpulan debu-debu ke permukaan plastic film-film dan pada pembuatan proses pembuatan kantong, mencegah penempelan satu sama lain. Penempelan dapat dilakukan dengan cara dioleskan, disemprot, atau dicelup. 3. Azodicarbonamide yang digunakan untuk aplikasi blowing agent yang ditambahkan untuk membuat plastic berbentuk

cellular sehingga

menurunkan sifat konstanta dielektrik. 4.

Calcium stearat dan zinc stearat yang digunakan untuk aplikasi lubricating

yang sering ditambahkan untuk mengurangi gesekan antar polimer dengan peralatan dan polimer dengan polimer selama diproses.

Dalam Master Batch Blender (M-825 A/B) powder polimer dan additive

34


akan dicampur dengan menggunakan agitator dengan kecepatan 50 rpm selama 2 jam. Master Batch Blender dijaga temperaturnya agar tidak melebihi 60 C, maka dialirkan Cooling Water di dinding jaketnya dengan suhu masuk 32 C dan suhu keluar 51 C. Tujuan pendinginan tersebut agar powder tidak melebihi melt point additive sehingga saat percampuran tidak meleleh. Selanjutnya

powder dan additive yang sudah tercampur akan dialirkan ke Master Batch Silo (H-830 A/B) kemudian menuju ke Primary Master Batch Weight Feeder (W830 A/B) dan langsung menuju ke Secondary Master Batch Feeder (W-835). Powder polietilen dari Virgin Powder Weight Feeder (W-810), powder dari Master Batch Silo (H-830 A/B) dan pellet dari Rerun Pellet Feeder (W855) secara bersama-sama masuk ke Feed Hopper Extruder (H-840) dengan menggunakan screw conveying untuk menjaga kontinyuitas feed yang masuk ke extruder . Powder dari Feed Hopper Exstruder (H-840) akan masuk ke Extruder (X-840) dengan tipe twin screw yang berputar secara co-current

dengan kecepatan 224 rpm. Pada extruder terdapat 4 barel. Di dalam extruder sendiri akan terjadi proses homogenisasi dan pembentukan adonan selama bergerak sepanjang extruder dengan dilelehkan pada suhu 150-220 C. Kemudian powder yang sudah meleleh dialirkan ke gear pump yang menekan molten ke die plate yang berlubang sehingga molten yang keluar berbentuk seperti spagheti, lalu dipotong oleh cutter yang mempunyai 12 atau 14 mata pisau yang diputar motor dengan kecepatan 1050 rpm sehingga memotong molten menjadi bentuk pellet. Pisau tersebut berada dalam air ( under water cutter ) yang bersuhu 60 C dengan flow rate 220 m3/jam. Air tersebut berasal

dari Pellet Cooling Water Cooler (E-847). Air selain sebagai pendingin pellet air tersebut juga sebagai media transport pellet yang sudah dipotong masuk ke Pellet Filter (S-846) untuk dipisahkan airnya, lalu air tersebut kembalikan lagi

ke Pelletizing Water Tank (T-848). Dengan bantuan Pelletizing Water Pump (P848), air tersebut didinginkan lagi di Pellet Cooling Water Cooler (E-847). Selanjutnya pellet masuk ke Spin Dryer (R-847) untuk menghilangkan air yang masih terkandung dalam pellet. Pellet yang sudah kering masuk ke Vibrating Classifier (S-847) yang mempunyai ukuran 12 mesh dan 32 mesh. Pada Classifier ini terjadi pemisahan

35


pellet menurut ukurannya, yaitu over size (4 – 4,75 mm) dan normal size (2,5 – 4 mm). Pellet dengan ukuran normal akan masuk ke Silo (H-850), sedangkan pellet over size akan ditampung di surge bag sebagai pellet berkualitas rendah.



Tahap Pembentukan Produk (PBU)

Produk dari Silo (H-850) menuju ke Rotary Valve (V-101) kemudian produk yang masuk dalam rentang prime atau blending limit akan dipindahkan ke Homogenisasi Silo (H-101 A/B) atau ke Transition Silo (H-102) dengan bantuan udara yang disuplai dari Blower (C-101), sedangkan pellet yang tidak masuk rentang akan dipindahkan ke Rerun Pellet (H-855) untuk dimasukkan kembali ke dalam Extruder (X-840) bersama dengan powder yang baru. Proses pencampuran pellet dilakukan di homogenisasi silo (H-101 A/B), tujuannya

untuk

menyeragamkan

dan

memperbaiki

kualitas

pellet.

Pencampuran dilakukan dengan cara mensirkulasi pellet dari dan ke homogenisasi dengan menggunakan udara sebagai media pembawa yang disuplai dari Blower (C-102). Pellet dari Unit Additive dan Pelletisasi (APU) ditransfer ke Homogenisasi Silo (H-101) dengan menggunakan Blower (C101) bertekanan 0,5 bar. Dalam Homogenisasi Silo (H-101 A/B) pellet diblending selama 3 jam dengan menggunakan Blower (C-102) dengan

tekanan 1 barg yang bertujuan untuk mencampur grade dari pellet . Pellet yang telah dihomogenisasi kemudian akan ditampung di Transition Silo (H-102). Pada transition Silo (H-102) pellet yang tidak masuk rentang akan dikembalikan ke Rerun Pellet (H-855) baru kemudian ditransfer ke Bagging Silo (H-103 A/B) dengan menggunakan Blower (C-104) dengan tekanan 0,5

barg, selanjutnya pellet ditransfer ke Bagging machine package. Bagging machine akan mengepak pellet dalam kantong-kantong plastik yang setiap

kantongnya berisi 25 kg polietilen sesuai dengan jenisnya masing-masing. Polietilen yang over grade juga akan di bag off tiap 25 kg dan dijual dalam harga di bawah polietilen yang on-grade.

36


Gambar 3.6 Process Flow Diagram Train 1

Sumber:Materi pelatihan PT.Lotte Chemical Titan Nusantara

37


3.2.2. Proses Produksi HDPE di Train 2

Proses produksi HDPE pada train 2 di PT Lotte Chemical Titan Nusantara menggunakan katalis Chromium (Cr +3). Proses pada train 2 pada dasarnya sama dengan train 1, namun yang membedakan hanya pada tahap persiapan katalis (CAU) tahap selanjutnya ialah sama pada di train 1. Sehingga secara umum proses produksi pada train 1 terdiri dari beberapa tahapan proses, yaitu: 1. Tahap Pembersihan Bahan Baku (FPU) 2. Tahap pengaktivasian katalis (CAU) 3. Tahap Prepolimerisasi (PPU) 4. Tahap Polimerisasi (PU) 5. Tahap Additive (APU) 6. Tahap Pembentukan Produk (PBU) 

Catalyst Activation Unit (CAU)

Gambar 3.7 Tahapan pengaktivasian katalis pada train 2


38


Tahap aktivasi katalis dilakukan untuk mengoksidasi Chromium (Cr 3+) menjadi Chromium (Cr 6+) di Catalyst Activator (R-082). Pertama katalis dimasukkan ke Catalyst Activator (R-082). Katalis dikeringkan dengan nitrogen yang telah dipanaskan oleh Gas Loop Heater (E-082) sampai sampai suhu 150 0C, nitrogen yang sudah panas masuk ke bagian bawah Catalyst Activator (R-082). Titanat yang disimpan di Ti Drum (D-070) melewati Ti Pump (P-070) masuk ke bagian atas Catalyst Activator (R-082). Katalis untuk blow molding ditambahkan Titanat

sedangkan untuk film tidak ditambah titanat. Setelah itu penggantian nitrogen menjadi udara. Katalis Chromium diaktivasi dengan udara kering pada suhu 450 0C untuk pembuatan film, sedangkan untuk pembuatan blow molding dipanaskan sampai 550 0C. Chromium (Cr 3+) dioksidasi oleh udara menjadi Chromium (Cr 6+). Kemudian katalis didinginkan sampai suhu 30 0C untuk digunakan reaksi pada train 2.

Gambar 3.8 Process Flow Diagram Train 2


39


3.2.3. Proses Produksi LLDPE di Train 3

Proses produksi LLDPE pada train 3 di PT Lotte Chemical Titan Nusantara menggunakan katalis sylopol (berbasis titanium). Proses produksi di train sedikit berbeda dengan train 2 maupun train 1, dimana pada train 3 ini tidak dimasukkanya tahap persiapan katalis. Hal ini dikarenakan pada train 3, katalis yang digunakan oleh PT.Lotte Chemical Titan Nusantara sudah dalam keadaan siap pakai. Kemudian apabila pada train 1&2 penyuplai ethylene berasal dari 7-E-350, pada train 3 penyuplai ethylene ialah berasal dari ethylene vaporizer (3-E-350).Sehingga secara umum tahapan proses pada train 3 ialah: 1. Tahap Pembersihan Bahan Baku (FPU) 2. Tahap Prepolimerisasi (PPU) 3. Tahap Polimerisasi (PU) 4. Tahap Additive (APU) 5. Tahap Pembentukan Produk (PBU)

Gambar 3. 9 Process Flow Diagram Train 3


40


3.3. Spesifikasi Alat Tiap Unit 

Unit Persiapan Bahan Baku

1. Ethylene Storage Tank (7-T-350)

Fungsi

: Tempat penyimpan ethilen cair

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Silinder vertical

Bahan

: Stainless steel

Kapasitas

: 12000 ton

Dimensi, Tinggi

: 25 m

Diameter

: 23 m

Kondisi operasi, Temperatur

: -103 0C

Tekanan

: 40 - 80 mbarg

Volume

: 26366 m 3

Alat bantu

: - Pompa motor speed 3000 rpm

- Ethylene vapourizer

- Kompressor motor speed 2950 rpm

- Control valve

2. Buthene Storage Tank (7-T-240)

Fungsi

: Tempat menyimpan butene-1

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Tangki sperical /

41


bola Bahan Kapasitas

: Stainless steel : 6126 ton

Dimensi, Tinggi

: 18 m

Diameter

: 18 m

Kondisi Operasi, Temperatur

: 26 -30 0C

Tekanan

: 2,5 - 3 barg

Volume

: 4250 m 3

Alat bantu

: - Pompa centrifugal - Valve (ROV)



Unit Pemurnian Bahan Baku

1. Sulphur Absorber (0-R-910)

Fungsi

: Tempat menghilangkan kandungan sulfur dalam etilen

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Silinder vertical

Bahan

: Stainless steel

Dimensi, Tinggi

: 3400 mm

Diameter

: 1040 mm


: 40 - 70 0C

Tekanan

: 27,2 barg

Volume

: 10,9 m 3

Alat bantu

: - Pompa dengan motor speed 1200 rpm

- Kompressor dengan motor speed 1050 rpm

42


2. Acetylene Hydrogenator (0-R-920)

Fungsi

: Tempat menghilangkan kandungan acetylene dalam ethylene

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Silinder vertical

Bahan

: Stainless steel

Dimensi, Tinggi

: 3400 mm

Diameter

: 1040 mm


: 40 - 90 0C

Tekanan

: 26,4 barg

Volume

: 10,9 m 3

Alat bantu

: - Pompa dengan motor speed 1200 rpm - Kompressor dengan motor speed 1050 rpm

3. Ethylene Treater (0-R-930 A/B)

Fungsi

: Tempat menghilangkan kandungan karbon monoksida dan oksigen dalam ethylene

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Silinder vertical

Bahan

: Stainless steel

Dimensi, Tinggi

: 3400 mm

Diameter

: 1040 mm


: 85 0C

Tekanan

: 24,7 barg

43


Volume

: 10,9 m 3

Alat bantu

: - Pompa dengan motor speed 1200 rpm

- Kompressor dengan motor speed 1050 rpm

4. Ethylene Dryer (0-R-935 A/B)

Fungsi

: Tempat menghilangkan kandungan H 2O dalam ethilen

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Silinder vertical

Bahan

: Stainless steel

Dimensi, Tinggi

: 3400 mm

Diameter

: 1040 mm


: 40 0C

Tekanan

: 24,7 barg

Volume

: 10,9 m 3

Alat bantu

: - Electric heater - Pompa dengan motor speed 1200 rpm - Kompressor dengan motor speed 1050 rpm

5. Butene Commonomer Dryer (0-R-940)

Fungsi

: Tempat menghilangkan kandungan H 2O pada butene-1

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Silinder vertical

Bahan

: Stainless steel

Dimensi, Tinggi

: 3400 mm

Diameter

: 1040 mm

44



: 40 0C

Tekanan

: 24,7 barg

Volume

: 10,9 m 3

Alat bantu

: - Multy Stream Hygrometer - Pompa dengan motor speed 1200 rpm - Kompressor dengan motor speed 1050 rpm

6. CO 2 Absorber Treater (0-R-950 A/B)

Fungsi

: Tempat menghilangkan kandungan karbon dioksida dalam ethylene

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Silinder vertical

Bahan

: Stainless steel

Dimensi, Tinggi

: 3400 mm

Diameter

: 1040 mm


: 40 - 65 0C

Tekanan

: 21,9 barg

Volume

: 10,9 m 3

Alat bantu

: - Analyzer (pengkontrol kandungan CO 2) - Pompa dengan motor speed 1200 rpm

- Kompressor dengan motor speed 1050 rpm 

1.

Unit Polimerisasi Reaktor Polimerisasi (1-R-400)

Fungsi

: Tempat terjadinya reaksi polimerisasi yang menghasilkan polyethylene

Buatan

: Jepang

45


Tahun

: 1991

Type

: Fluidized Bed Reactor

Bahan

: Stainless steel

Dimensi, Tinggi

: 30000 mm

Diameter

: 5000 mm


: 80 - 95 0C

Tekanan (reaktor) : 20 barg Kapasitas

: 872 m3

Alat bantu

: Kompressor motor speed 2950 rpm

2. Primary Cyclon (1-S-400)

Fungsi

: Memisahkan fines yang terkandung dalam gas yang meninggalkan reaktor polimerisasi (R-400)

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Centrifuge

Bahan

: Stainless steel

Dimensi, Tinggi

: 1400 mm

Diameter

: 600 mm


: 80 - 95 0C

Tekanan

: 20 barg / 10 barg

Alat bantu

: - Motor speed 750 rpm - Blower

3. Fluidization Gas Cooler (1-E-400 / 1-E-401)

Fungsi

: Mendinginkan gas yang akan masuk ke reaktor polimerisasi (R-400)

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

46


Type

: Shell and tube head exchanger

Bahan

: Stainless steel

Dimensi, Panjang :

Shell

= 3000 mm

Tube = 2840 mm Diameter :

Shell

= 500 mm

Tube = 30 mm Kondisi Operasi Temperatur :

Tekanan :

Shell

= 36 – 49 oC

Tube

= 60 – 94 oC

Shell

= 2,0 barg

Tube = 19,84 barg Kapasitas :

Alat bantu

Shell

= 9100 m 3/menit

Tube

= 1200 m 3/menit


4. Fluidization Gas Compressor (1-C-400)

Fungsi

: Mengkompresi gas-gas reaktan yang masuk ke reaktor polimerisasi (R-400)

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Volumetric liquid ring

Bahan

: Carbon steel

Dimensi, Tinggi

: 1400 mm

Diameter

: 600 mm


: 80 - 95 0C

Tekanan

: 20 barg / 10 barg

Kapasitas

: 2350 m 3/jam

Alat bantu

: Motor speed 2950 rpm

47


5.

Withdrawal Hopper (1-D-420 A/B/C)

Fungsi

: Mengambil powder hasil reaksi dari reaktor polimerisasi (R-400)

Buatan

: Jepang

Alat bantu

: Rotary valve

6. Primary Degasser (1-S-425)

Fungsi

: Memisahkan powder polimer dari gas hidrokarbon

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Silinder vertical berkerucut

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

:

Tinggi (top / bottom)

= 2300 mm / 2790 mm

Diameter (top / bottom) = 2135 mm / 1300 mm Kondisi Operasi

:

Temperatur

= 100 0C

Tekanan

= 0,9 barg

Volume

= 17,1 m3

Alat bantu


7. Recycle Proses Gas Filter (1-F-426)

Fungsi

: Mencegah masuknya partikel (fines) dalam R ecycle Gas Compressor (C-470)

Tekanan

= 0,2 - 0,5 barg

Flow rate

= 1260 m3/jam

Alat bantu

8.

: Pompa vacum

Valve (1-V-425, 1-V-430, 1-V-460)

Fungsi

: Sebagai alat transport polimer powder

Buatan

: Jepang

48


Tahun

: 1991

Type

: Rotary valve

Bahan

: Carbon steel

Dimensi

:

Tinggi

= 600 mm

Diameter

= 450 mm

Kondisi Operasi : Temperatur (Suction / Dischange)

= 76 - 94 0C

Tekanan ( Suction / Dischange)

= 0,1- 0,5 / 0,05 - 0,5 barg

Kapasitas

= 12000 - 21750 m 3

Alat bantu

9.


Secondary Degassing Hopper (1-D-430)

Fungsi

: Menghilangkan gas hidrokarbon proses yang masih terikut dalam polimer powder

Buatan

: Singapura

Tahun

: 1991

Type


Bahan

: Stainless steel

Dimensi, Tinggi

= 4700 mm

Diameter

= 1725 mm

Kondisi Operasi Temperatur

= 76 - 94 0C

Tekanan

= 0,2 - 0,5 barg

Kapasitas

= 7,54 m3

10. Blower (1-C-430)

Fungsi

: Sebagai alat transport polimer powder

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

49


Type

: Pneumatic conveying blower

Bahan

: Carbon steel

Dimensi, Tinggi

= 3750 mm

Diameter

= 1400 mm

Kondisi Operasi : Temperatur (suction/ dischange) = 76 - 94 0C Tekanan (suction/ dischange) = 0,5 barg / 0,74 barg Alat bantu : Motor speed (2950 rpm; 68 m3/menit)

11. Polimer Cyclo Filter (1-S-435)

Fungsi

: Memisahkan nitrogen dan powder polimer

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Cyclo filter

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

:

Tinggi

= 6825 mm

Diameter

= 2200 mm

Kondisi Operasi : Temperatur

= 80 - 94 0C

Tekanan

= 0,1 barg

Flow rate (gas/powder) = 4086 / 23950 kg/menit

12. Vibrating Polymer Screen (1-S-440)

Fungsi

: Memisahkan partikel ukuran normal, oversize dan under size

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Mechanical vibrating classifiying

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

:

50


Tinggi

= 1400mm

Lebar

= 800mm

Panjang

= 2000mm


= 90 - 100 0C

Tekanan

= 0,05 barg

Kapasitas

= 2870 lt

Alat Bantu : Screen = 4 mesh, 8 mesh, 12 mesh

13. Fluidized Final Degassing (1-D-440)

Fungsi

: Menghilangkan gas proses yang masih terikut dalam powder polimer

Buatan

: Singapura

Tahun

: 1991

Type


Bahan

: Stainless steel

Dimensi

:

Tinggi

= 6400 mm

Diameter

= 2550 mm


= 90 - 100 0C

Tekanan

= 0,1 - 0,15 barg

Kapasitas

= 100 m3

Alat bantu


14. Storage Bin (1-D-460)

Fungsi

: Menampung powder polimer sebelum ditransfer ke unit additive dan pelletizing

Buatan

: Surabaya

Tahun

: 1991

Type

: Silinder vertical

51


Bahan

: Stainless steel

Dimensi

:

Tinggi

= 2500 mm

Diameter

= 1550 mm


= 38 - 80 0C

Tekanan

= 3,5 barg

Kapasitas

= 0,97 m3

15. Cooling Water Pump (1-P-400)

Fungsi

: Memompa cooling water ke reaktor utama (R-400) sebagai air pendingin

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Centrifugal

Bahan

: Carbon steel

Dimensi

:

Tinggi

= 2500 mm

Diameter

= 1550 mm


= 34 - 50 0C

Tekanan

= 2,5 barg

Kapasitas

= 1220 m3

Alat bantu 


Unit Additive dan Pelitizing

1. Powder Surge Silo (1-H-800)

Fungsi

: Menampung powder polyethylene kualitas tidak normal

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type


52


Bahan

: Stainless steel

Dimensi

:

Tinggi

= 21400 mm

Diameter

= 6700 mm


= ambient - 60 0C

Tekanan

= atmosfer

Kapasitas

= 672 m3

2.

Virgin Powder Bin (1-H-810)

Fungsi

: Menampung powder polyethylene kualitas normal

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type


Bahan

: Stainless steel

Dimensi

:

Tinggi

= 9300 mm

Diameter

= 3000 mm


= ambient - 80 0C

Tekanan

= atmosfer

Kapasitas

= 71,5 m3

3.

Virgin Powder Weight Feeder (1-W-810)

Fungsi

: Menampung sementara powder polyethylene yang akan masuk ke Exstruder dari Virgin Powder Bin

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Silinder vertical

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

:

53


Tinggi

= 5100 mm

Diameter

= 1500 mm


= ambient – 80 0C

Tekanan

= atmosfer

Kapasitas

= 750 - 950 kg

4. Master Batch Blender (1-M-825 A/B)

Fungsi

: Mencampur additive dan powder polyethylene dari Virgin Powder Bin (H-810)

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Kerucut vertical

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

:

Tinggi

= 7340 mm

Diameter (atas bawah)

= 3140 / 350 mm


= 80 0C

Tekanan

= 0,02-0,05 barg

Kapasitas

= 10000 lt

Alat Bantu : Mixing type vertical and orbital Motor Speed

= 50 rpm

5. Master Batch Weight Feeder (1-W-830 A/B)

Fungsi

: Menampung powder yang telah dicampur dengan additive dalam Master Batch Blender (M-825)

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Silinder horizontal

Bahan

: Stainless steel

54


Dimensi

:

Tinggi

= 5100 mm

Diameter

= 1500 mm


= ambient - 80 oC

Tekanan

= atmosfer - 2,3 barg

Kapasitas

= 6 m3

6. Rerun Pellet (1-H-855)

Fungsi

: Menampung pellet dengan kualitas yang tidak dikehendaki untuk suatu saat diolah lagi dalam Exstruder (X-840)

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type


Bahan

: Stainless steel

Dimensi

:

Tinggi

= 8600 mm

Diameter

= 2300 mm


= ambient - 50 oC

Tekanan

= atmosfer barg

Kapasitas

= 30,7 m3

7. Rerun Pellet Feeder (1-W-855)

Fungsi

: Mengontrol pellet dari rerun pellet yang akan masuk ke Exstruder (X-40)

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Silinder horizontal

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

:

55


Tinggi

= 5100 mm

Diameter

= 1500 mm


= ambient - 50 oC

Tekanan

= atmosfer

Kapasitas

= 6 m3

Alat bantu

: Rotary valve dengan motor speed 85 rpm

8. Exstruder (1-X-840)

Fungsi

: Membentuk powder polyethylene menjadi pellet

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Corotating twin screw

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

:

Tinggi

= 1600 mm

Diameter

= 5547 mm


= 235 - 255 oC

Tekanan

= atmosfer

Kapasitas

=17400 m/ jam

Speed

= 224 rpm

Alat Bantu : - Mixer

: type twin screw

-

Gear Pump

: type spur gear pump

-

Under Water Cutter and Diverter valve

9. Pellet Dryer (1-R-847)

Fungsi

: Mengurangi kandungan air pada pellet

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

56


Type

: Centrifugal

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

:

Tinggi

= 3455 mm

Diameter

= 1092 mm


= 100 oC

Tekanan

= atmosfer

Kapasitas

= 2,5 m3

Alat bantu

:

- Electric heater - Blower

10. Pellet Classifier (1-S-847)

Fungsi

: Memisahkan pellet menurut ukurannya yaitu normal size, under size dan over size

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Mechanical vibrating classifiying

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

:

Tinggi

= 1400 mm

Diameter

= 2300 mm


= 70 oC

Tekanan

= atmosfer

Kapasitas

=17400 kg/jam

Alat Bantu

:

Screen : Top Bottom

= 8 mm = 12 mesh

57


11. Pelleting Water Tank (1-T-848)

Fungsi

: Menampung air yang digunakan sebagai air pendingin dan transportasi pellet dari Pellet Filter ke Spin Dryer

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Box

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

:

Tinggi

= 2055 mm

Lebar

= 2300 mm

Panjang

= 5650 mm


= 38 oC

Tekanan

= atmosfer

Kapasitas

= 25 m3

Alat bantu

:

- Pompa - Valve

12. Pelletizing Water Pump (1-P-848 A/B)

Fungsi

: Memompa air dari P ellet Cooling Water Tank (T-848) menuju Pellet Cooling Water Cooler (E-44)

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Centrifugal

Bahan

: Carbon steel

Dimensi

:

Tinggi

= 2055 mm

Lebar

= 2300 mm

Panjang

= 5650 mm


= 48 oC

58


Tekanan

= 2,5 barg

Kapasitas `

= 350 lt/menit

Alat bantu

: Motor

13. Pelletizing Water Cooler (1-E-844 A/B)

Fungsi

: Mendinginkan air yang digunakan untuk media transport dan pendingin pellet

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type

: Plate

Bahan

: Stainless steel

Dimensi

:

Tinggi

= 1040 mm

Diameter

= 850 mm

Kondisi Operasi : Temperatur (in/ out)

= 44 - 34 0C

Tekanan

= 5 barg

Kapasitas perpan

= 2,9.106 kcal/jam m 3

Alat bantu

:

- Heat Exchanger - Pompa

14. Silo (1-H-850)

Fungsi

: Menampung pellet dengan ukuran normal

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type


Bahan

: Stainless steel

Dimensi

:

Tinggi

= 3081 mm

Diameter

= 1300 mm

Kondisi Operasi :

59


Temperatur

= ambient - 60 0C

Tekanan

= atmosfer

Kapasitas

= 3,61 m3

Alat bantu

:

- Blower - Rotary valve - Diverter 

Unit Bagging

1. Homogenisasi Silo (6-H-101 A/B)

Fungsi

: Menghomogenkan pellet yang dihasilkan oleh A dditif and Pelletizing unit (APU) sesuai dengan gradenya

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type


Bahan

: Stainless steel

Dimensi

:

Tinggi

= 22.370 mm

Diameter

= 5800 mm


= ambient - 60 0C

Tekanan

= atmosfer

Kapasitas

= 426 m3

Alat bantu

:

- Blower - Rotary valve - Diverter

2. Transition Silo (6-H-102)

Fungsi

: Tempat penyimpanan sementara sebelum ditransfer ke Bagging Silo (H-103)

Buatan

: Jepang

60


Tahun

: 1991

Type


Bahan

: Stainless steel

Dimensi

:

Tinggi

= 21250 mm

Diameter

= 5200 mm


= ambient - 60 0C

Tekanan

= atmosfer

Kapasitas

= 426 m3

Alat bantu

:

- Blower - Rotary valve - Diverter

3. Bagging Silo (6-H-103 A/B)

Fungsi

: Menamapung polyethylene sebelum masuk ke bagging machine

Buatan

: Jepang

Tahun

: 1991

Type


Bahan

: Stainless steel

Dimensi

:

Tinggi

= 21160 mm

Diameter

= 5200 mm


= ambient - 60 0C

Tekanan

= atmosfer

Kapasitas

= 426 m3

Alat bantu

:

61


- Rotary Valve - Diverter 3.4. Deskripsi Reaktor Fluidized Bed (R-400)

Reaktor R-400 merupakan salah satu alat terpenting pada PT.Lotte Chemical Titan Nusantara. Reactor ini menggunakan prinsip fluidized bed. Fluidisasi merupakan suatu proses untuk mengubah sifat fisis material granular (padatan) yang bersifat statis menjadi fluida yang bersifat dinamis. Proses fluidisasi ini dapat terjadi jika fluida ( liquid atau gas) dilewatkan melalui padatan. Di dalam PT.Lotte Chemical Titan Nusantara yang digunakan menjadi fluida ialah gas compose (hydrogen,ethylene,butane, dan nitrogen) yang akan dilewatkan melalui padatan (katalis). 3.4.1. Cara Kerja Reaktor Fluidized Bed (R-400) Ethylene, hidrogen, nitrogen dan butene masuk ke dalam reaktor fluidisasi

melalui bagian bawah, yang sebelumnya melewati final cooler dengan tujuan mengkondisikan umpan agar sesuai dengan kondisi operasi di dalam reaktor. Sedangkan powder prepolimer di injeksikan ke dalam reaktor melalui secondary feed hopper dengan bantuan N 2 high pressure dengan tekanan 30 barg. Aliran cycle

gas akan membentuk fluidisasi dengan bantuan compressor C-400 dengan tekanan 30 barg. Gelembung gas yang terbentuk akan naik keatas dengan ukuran yang makin besar dan akan membawa partikel – partikel padat. Pada proses ini akan terjadi penghomogenisasian bed. Pada bagian atas reaktor, gas akan pecah dimana gas akan naik keatas sambil membawa partikel – partikel kecil, sedangkan partikel partikel besar akan jatuh turun kebawah sehingga diharapkan terjadi reaksi polimerisasi menghasilkan resin polyethylene. Reaksi polimerisasi terjadi secara eksotermal sehingga untuk menjaga temperatur dapat memanfaatkan gas hidrocarbon yang meningalkan reaktor dari bagian atas sebagai pendingin reaksi.Setelah

– 5 jam, diharapkan reaksi

polimerisasi optimum, polyethylene diambil melalui Lateral Widrawal Lock Hopper . Cara kerjanya berdasarkan beda ketinggian bed (material dalam reaktor)

pada kontrol level reaktor, karena setiap terbentuknya resin baru akan mengakibatkan naiknya ketinggian bed, sehingga terjadinya pengeluaran produk secara otomatis.

62


Gambar 3.10 Reaktor Fluidisasi

Sumber: Dokumen Pribadi PT.Lotte Chemical Titan Nusantara 3.5. Deskripsi alat Ethylene Vaporizer (3-E-350)

Ethylene Vaporizer (3-E-350) merupakan instrumentasi regasifikasi yang menggunakan prinsip Intermediate fluid vaporizer (IFV). Intsrumentasi ini diinstall oleh PT.Lotte Chemical Titan Nusantara untuk mengubah etilen dalam fasa liquid menjadi fasa gas untuk selanjutnya ditransfer menuju reaktor. Secara umum,instrumentasi ini menggunakan water sebagai fluida panas (hot fluid), propilen sebagai media perantara antara water dengan etilen (intermediate fluid), dan etilen cair sebagai fluida dingin (cold fluid). Penggunaan propilen sebagai media perantara lebih ditujukan untuk menghindari terjadinya pembekuan apabila air dikontakan langsung dengan etilen liquid dimana titik beku air berada pada suhu

63


1000C sedangkan etilen liquid berada pada kondisi kriogenik.

Gambar 3.11 Proses Flow Diagram Ethylene Vaporizer Sumber:Dokumen Pribadi

Pada awalnya,etilen yang digunakan oleh PT.Lotte Chemical Titan Nusantara yang masih berada pada kondisi liquid akan disimpan pada ethylene tank 7-T-350,yang selanjutnya submersible pump pada tanki akan memompakan menuju ethylene vaporizer untuk diubah fasanya menjadi vapor dan kemudian akan ditransfer menuju FPU (Feed Purification Unit). Disisi lain supply water yang digunakan oleh ethylene vaporizer 3-E-350 berasal dari CWR (cooling water return) yang telah digunakan oleh train 3 .

Sebelum digunakan pada train 3

CWS(cooling water supply) berasal dari siklus heat exchanger plate&frame 3-E101A-E. Siklus ini dimulai ketika sea water intake dipompakan oleh 3-P101A-B menuju filter 3-S-101 untuk memisahkan kontaminan berukuran makro seperti kerang. Setelah dilakukan filter, sea water akan digunakan sebagai media pendingin pada heat exchanger plate&frame 3-E-101A-E untuk mendinginkan CWR yang telah digunakan oleh train 3 dan akan dikembalikan menuju laut dengan suhu 24 0C. Kemudian cooling water yang telah didinginkan akan disimpan di stock pipe 3-T102 bersamaan dengan cooling water yang telah didinginkan oleh ethylene vaporizer. Penggunaan ethylene vaporizer 3-E-350 selain halnya bertujuan untuk mengubah etilen menjadi vapor,juga digunakan untuk mendinginkan cooling water sehingga kinerja heat exchanger plate&frame 3-E-101A-E menjadi tidak terlalu berat. Kemudian cooling water pada stock pipe,sebagian akan disimpan oleh demin water tank dan sebagian lagi akan ditransfer oleh pompa 3-P-104A-C menuju train 3. Cooling water inilah yang disebut dengan CWS (Cooling water supply) dan

64


siklus ini akan terjadi secara terus menerus.

3.5.1. Cara Kerja Ethylene Vaporizer (3-E-350)

Gambar 3.12 Sketsa Ethylene Vaporizer 3-E-350

Sumber: Dokumen Pribadi PT.Lotte Chemical Titan Nusantara,2009

Di dalam ethylene vaporizer 3-E-350, hal yang pertama terjadi merupakan proses perubahan fasa propilen akibat terkontaknya dengan water. Secara proses, water dari CWR (cooling water return) train 3 akan masuk melalui nozzle N30 dan akan mengalir didalam tube pada suhu 41 0C dengan tekanan 11 bar,sedangkan propilen cair berada pada bagian shell dari vaporizer pada suhu 25 0C. Ketika water dialirkan pada bagian shell,maka propilen akan berubah wujud dari liquid menjadi vapor, perubahan fasa terjadi dikarenakan titik didih propilen menjadi vapor berada pada suhu 25 0C saat 11bar. Pada proses ini, water hanya akan turun suhunya menjadi 34 0C dan akan keluar menuju nozzle N31 untuk selanjutnya dialirkan ke proses utilitas menjadi CWS (cooling water supply) bagi train 3. Proses kedua ialah perubahan fasa liquid etilen menjadi vapor. Setelah terbentuknya vapor propilen, maka vapor akan bergerak menuju flange (sambungan pipa antara E1 dan E2) dan akan mengisi ruang shell vaporizer E2. Etilen liquid masuk pada nozzle N2 pada suhu kriogenik (-101 0C dan tekanan 33 bar) dan akan mengalir pada bagian tube untuk dikontakan dengan propilen vapor. Perubahan fasa etilen menjadi vapor dapat terjadi dikarenakan titik didih vapor berada pada suhu 850C. Keluaran pada proses ini yang diinginkan ialah terbentuknya etilen vapor pada suhu 20 0C,dimana etilen akan dialirkan keluar melalui nozzle ethylene out

65


menuju proses FPU (Feed Purification Unit).Pada proses ini pula,propilen pada fasa vapor juga akan kembali terkondesasi menjadi liquid akibat terkontaknya dengan etilen pada suhu -101 0C. Ini dapat terjadi dikarenakan titik leleh propilen berada pada suhu yang sama saat propilen berada pada ruang shell vaporizer E1. Dengan demikian proses akan terjadi secara siklus dan akan menjadi ruang isolasi bagi propilen.

66


BAB IV UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH 4.1. Utilitas PT. Lotte Chemical Titan Nusantara memiliki Area 1 yang meliputi unit utilitas ( Internal Battery Limits) dan core common. Unit utilitas merupakan unit yang menunjang kelangsungan proses di dalam suatu pabrik. Keberadaan unit ini sangat berpengaruh karena unit ini akan menyuplai kebutuhan pokok dari suatu proses seperti listrik, air, bahan baku dan lainnya. Sedangkan core common merupakan unit pembuatan katalis dan pemurnian bahan baku. Unit utilitas di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara meliputi :

1. Jetty 2. Sea Water Intake

3. Unit Penyimpanan Etilene ( Ethylene Storage Unit ) 4. Unit Penyimpanan butene ( Butene Sphere) 5. Boil off Gas Compressor 6. Treated Cooling Water 7. Potable Water unit

8. Steam Generation (8-B-401A/B/C) 9. Instrument Air 10. Fuel Oil and LPG Storage 11. Nitrogen Supply 12. Hydrogen Supply 13. Effluent Treatment Unit 14. Flare Stack dan Cold Vent 4.1.1 Jetty Jetty adalah pelabuhan kecil di pabrik yang sering dipergunakan

untuk bersandarnya kapal yang membawa bahan baku seperti etilene dan butene-1. Jetty PT. Lotte Chemical Titan Nusantara dilengkapi beberapa fasilitas, yaitu : 1. Loading Arm adalah suatu sarana untuk mengambil muatan dari kapal

ke PT. Lotte Chemical Titan Nusantara dengan menghubungkan loading arm ke ship manifold . Loading arm ini digerakkan oleh dua

buah pompa hidrolik.

67


2. Dua unit fire monitor yang berfungsi untuk memadamkan tangki-

tangki kapal jika keadaan darurat. 3. Dua unit mooring dolphin yang dilengkapi quick release hook dan electric motor capstan yang berfungsi untuk menambatkan tali

kapal. 4. Breasting dolphin yang berfungsi sebagai tempat merapatnya kapal. 5. Jetty head control cabin , sebagai pusat pengontrolan selama off loading.

6. Approach way spray water system

adalah jembatan yang

menghubungkan kapal dan daratan untuk mengevakuasi pada saat darurat. Laju alir pemindahan ethylene dari kapal adalah 350 ton/jam, sedangkan untuk butene-1 145 ton/jam dengan tekanan maksimal 6 barg.

4.1.2 Sea Water Intake (SWI) Sea water intake adalah unit yang akan menyuplai air laut untuk

memenuhi kebutuhan beberapa proses, diantaranya: 1. Media pendingin C ooling Water Return (CWR) pada Treated Cooling Water (TCW)

2. Untuk air pemadam ( fire water ) 3. Cooling Down Ethylene Storage Tank pada saat keadaan darurat 4. Sebagai spray water traveling screen.

Proses pada unit ini dimulai dengan air laut masuk ke area SWI melalui suction

-400 m dari pantai untuk mencegah pasir

masuk dalam suction, sebelum dipompa masuk ke dalam area pengolahan air laut disaring terlebih dahulu dengan Bar Screen (7-S-101) untuk menghilangkan sampah dengan ukuran > 10 cm. Kemudian dilanjutkan Travelling Screen (7-S-102) untuk menyaring sampah yang lolos dari Bar Screen . Untuk menghilangkan sampah di Travelling Screen menggunakan

menggunakan prinsip back wash.

68


Air laut yang telah disaring di pompa oleh Sea Water Pump (7-P101) yang didesain vertikal dengan kapasitas laju alir 8000 – 10.000 m 3/jam. Ada 2 buah pompa centrifugal lift pump yang tersedia tapi hanya satu yang dioperasikan sementara yang satu stand by. Air laut sebelum masuk ke Sea Water Intake System diinjeksikan dengan Sodium Hipoclorid (NaOCl)

sebanyak 3 ppm dengan flow sekitar 10 m 3/ jam dengan untuk mencegah pertumbuhan mikroorganisme dalam Sea Water Intake Line . Air Laut kemudian digunakan sebagai pendingin TCW di Heat Exchanger dan umpan pada Unit desalinasi yang selanjutnya digunakan sebagai umpan boiler dan sebagian lagi untuk make up di TCW tank . Bagian-bagian pelengkap dari SWI meliputi : 1.

Stop log, sebagai penahan ombak

2.

Bar screen , sebagai penyaring sampah-sampah yang berukuran besar

3.

Traveling screen, sebagai penahan sampah yang tidak tersaring di Bar screen dan mengeluarkannya dengan bantuan pompa (7-P-102

A/B) 4.

Suction chamber, sebagai tempat penyedia air suction pompa

4.1.3 Unit Penyimpanan Etilene ( Ethylene Storage Unit)

Etilene cair yang dialirkan dari kapal, disimpan di ethylene storage unit (7- T-350) dengan kondisi temperatur -103 oC dan tekanan 40 – 80

mbarg dan kapasitas dari tangki penyimpan ini adalah 12.000 ton. Tangki penyimpan ini dilengkapi dengan fasilitas fire water spray yang berfungsi untuk mendinginkan tangki tersebut bila terjadi kebakaran dan ethylene vaporizer (7-E-350) yang berfungsi untuk merubah fasa ethylene menjadi

gas yang siap dipindahkan ke area proses. Tekanan dalam tangki etilene selalu mengalami fluktuasi, hal ini disebabkan : 1.

Temperatur udara luar.

2.

Aliran minimum dari jetty

3.

Gesekan pompa ethylene

69


Untuk mengatasi fluktuasi tersebut, maka pada tangki diberikan fasilitas Boil off Gas Compressor .

4.1.4 Butene Sphere

Tangki tempat menyimpan 1-butena ini berbentuk bulat. Di dalam butene sphere (7-T-240), 1-butena mempunyai temperatur 30 oC dengan

tekanan 3 barg. Butene sphere ini di lengkapi dua buah pompa untuk memindahkan 1-butena ke area proses. Butene storage pump (7-P-240A/B) dilengkapi cooler dengan tujuan mendinginkan temperatur 1-butena. Tangki ini di lengkapi dengan pipa – pipa fire water dan bagian luar tangki di selimuti oleh fire protection.

4.1.5 Boil off Gas Compressor

BOG berfungsi untuk menstabilkan tekanan di dalam tangki etilene. BOG kompresor terdiri dari dua buah, yaitu: 1. BOG liquifier / BOG recovery compressor yang berfungsi untuk

merubah ethylene uap menjadi ethylene cair untuk dikembalikan ke dalam ethylene storage tank (7-T-350). Keberadaan ethylene uap di dalam tangki sangat dibutuhkan sebagai penyeimbang tekanan tangki. 2. BOG feed compressor yang di gunakan apabila ada penarikan etilene

dari train dan pompa etilene tidak mampu melayani penarikan etilene dari train dengan menggunakan evaporasi 7-E-350 dan 7-C-352.

4.1.6 Treated Cooling Water

TCW adalah unit untuk mendinginkan kembali cooling water return yaitu air pendingin yang telah dipakai dalam proses. Fungsi air pendingin adalah sebagai pendingin pada system di plant. Air laut setelah melewati sea water intake dipompa oleh Sea Water Pump (7-P-101) disaring oleh Sea Water Filter (8-S-101) dan Sea Water Basket Filter (8- S-110) untuk menyaring partikel kecil yang terikut dari air

laut. Air laut yang telah disaring dimasukkan ke TCW Cooler (8-E-101 A E) bersama dengan Cooling Water Return dari proses. Tekanan dari TCW

70


dijaga 1,2 bar dengan laju alir 2400 m 3/jam per unit . Dari TCW Cooler (8-E- 101 A - E) air kemudian disimpan di Cooling Water Storage Tank (8-T-101) dengan kapasitas 4400 m 3. Namun sebelum

air dimasukkan ke Cooling Water Storage Tank ditambahkan bahan kimia NALCO untuk mengontrol kualitas dair sistem Circuit Coling Water dan mencegah pembentukan scale, corosi dan fouling serta pertumbuhan mikroba dalam CW system. PT. Lotte Chemical Titan Nusantara mengunakan produk dari NALCO untuk Chemical Treatment . Chemical Treatment yang digunakan yaitu :

N-90

= melindungi TCW line dari korosi .

N-7330 = untuk mencegah mencegah pertumbuhan bakteri. N-8330 = diinjeksikan diinjeksikan untuk untuk mengontrol mengontrol Fe yang terkandung terkandung dalam TCW line. Untuk mensirkulasi cooling water sebagai TCW Supply menggunakan menggunakan TCW Pump (8-P-101). Kebutuhan untuk mendinginkan gas Cooler Primary (E-

400) dan Final Cooler (E-401) sekitar 60 % dari total TCW dalam kondisi

naormal dan 70 % dalam keadaan darurat air yang keluar dari TCW mempunyai TCW header pressure 5,5-6,5 barg, TCW laju alir 8000-10.000 m3/jam dan suhu 32-34 0C. Sebagian air yang ke CWS masuk ke Sand Filter (S-103), sand filter ini digunakan untuk menghilangkan partikel besi

dan partikel padat lainnya yang berasal dari cooling water treatment . Penghilangan ini dimaksudkan untuk mencegah menurunnya kualitas air dan mencegah korosi. Sand filter dipasang secara horizontal, air masuk pada bagian atas dan keluar dari bagian bawah. Cooling water yang disaring hanya 200 m 3/jam. Hasilnya berupa clean water yang langsung ditambahkan ke TCW tank . Jika mencapai kejenuhan kejenuhan sand filter ini akan di back wash dengan tekanan tinggi dan dialirkan ke pembuangan. pembuangan.

Kebutuhan plant dalam pemakaian TCW adalah 6.600 m 3/jam untuk operasi normal, sedangkan s edangkan untuk kebutuhan darurat adalah sebanyak 8.700 m3/jam. Fungsi air pendingin ( cooling water ) pada area proses adalah

71


1. Sebagai pendingin pada primary gas cooler, final cooler, dan reactor

loop 2. Sebagai air pemadam. 3. Pemindah panas pada heat exchanger dan vessel (jaket)

4.1.7 Potable Water Unit Potable water adalah sarana menyuplai air bersih untuk memenuhi

kebutuhan rumah tangga. Distribusi potable water yang utama di plant area yaitu: - Building tank - Safety shower washer - Eye washer

- House keeping keeping

Pada saat ini, kebutuhan potable water PT. Lotte Chemical Titan Nusantara, disuplai dengan cara membeli dari luar. Air yang dibeli, water storage tank dengan kapasitas 190 m 3 melalui dimasukkan ke potable water stone filter dengan cone screen untuk mencegah benda asing masuk ke

dalam tangki. 4.1.8 Steam Generation (8-B-401A/B/C) Steam generation adalah unit penghasil kukus kukus yang akan akan digunakan digunakan

dalam proses. Alat yang digunakan adalah boiler. Prinsip kerja dari boiler yang digunakan di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara adalah fire tube dengan air yang akan dipanaskan berada di luar tube (di dalam shell boiler) dan gas pemanas ada di dalam tube. Panas yang digunakan untuk menghasilkan kukus berasal dari panas pembakaran bahan bakar. Solar digunakan sebagai bahan bakar utama, dibakar di dalam burner dengan bantuan LPG sebagai pemantik. PT. Lotte Chemical Titan Nusantara memiliki 3 buah boiler, di mana tiap boiler dilengkapi dengan 2 buah pompa tipe centrifugal, satu dioperasikan dan satu dalam keadaan stand by. Boiler yang digunakan adala

72


jenis fire tube boiler dengan kapasitas produksi steam 255360 m 3/jam per boiler dengan kapasitas produksi maksimum 672000 m 3/jam jika ketiga boiler beroperasi. Sedangkan Sedangkan kapasitas air (umpan boiler) adalah 313600 kg/jam. Air umpan boiler berasal dari saluran kondensat ditambah make up dari unit desalinasi. Feed Water Water Pump. Air umpan boiler dipompa ke boiler melalui Boiler Feed

Air umpan di injeksi i njeksi dengan dua chemical agent , yaitu : 1.

Phosphate sebagai inibitor korosi, diinjeksikan pada Section Line Boiler Feed Water Pump.

2.

Sulfite sebagai pengikat oksigen, diinjeksikan pada dischange line Boiler Feed Water Pump.

Air dalam boiler akan dikonversi menjadi steam melalui penghilangan panas panas dari pembakaran pembakaran bahan bahan bakar yang yang bersumber dari fuel oil dan waste solvent , sehingga menghasilkan saturated steam dengan

temperatur 148 oC dan kapasitas produksi produksi 165760 m 3/jam. Saturated steam akan masuk ke steam separator di mana terjadi

penghilangan uap air. Uap air akan masuk ke economizer vessels dan mengalami kondensasi di condensat pot . Dry steam yang keluar dari steam separator masuk ke smoke box superheater sehingga menghasilkan superheated steam dengan temperatur 171-196 0C. Superheated steam yang

dihasilkan masuk ke desuperheater dan akan mengalami kondensasi perubahan temperatur sampai temperatur 191 0C. Kemudian steam yang keluar akan didistribusikan ke unit -unit yang membutuhkan. Kondensat dari condensat pot dipompa menuju deaerator dengan mengunakan Condensate Pump melewati Condensate Filter yang berfungsi untuk mencegah masuknya partikel solid ke boiler. Pada deaerator ini ditambah make up dari air unit desalinasi sebagai umpan boiler. Steam yang dihasilkan dari steam generator ini ada 2 macam yaitu low steam dan medium steam. Medium steam di distribusikan secara langsung dari boiler

pada teakanan 7 barg, sedangkan low pressure steam di distribusikan dari medium pressure steam setelah tekanannya diturunkan manjadi 3,5 barg.

73


Medium steam berfungsi untuk media evaporasi di unit desalinasi dan untuk

preses polimerisasi. Sedangkan low steam digunakan untuk media pemanas di kolom destilasi dan striping di Solvent Recovery Unit dan sebagai pemanas aliran hexane pada unit prepolimerisasi.

4.1.9 Instrument Air

Fungsi dari Instrument Air adalah menyuplai kebutuhan udara bertekanan Kebutuhan udara instrument setiap jam sekitar 17.490 Nm 3. Di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara, kebutuhan udara dapat dipenuhi oleh empat buah kompresor yang mempunyai tipe

screw

compressor .

Kompresor dengan tipe screw tersebut mempunyai keuntungan dapat menghasilkan pressure yang lebih tinggi dan kandungan compressed air yang lebih banyak, dengan cara memberikan pelumasan pada bagian screw yang berputar dengan oli atau minyak pelumas sehingga screw tersebut berjalan dengan cepat. Screw compressor tersebut digerakkan oleh motor dengan daya 175 kW. Udara yang terkompresi kemudian disimpan di tempat penampungan sementara yaitu surge drum. Dalam surge drum ini terdapat tiga tahap pemurnian udara dari kandungan minyak, debu dan air. Udara bertekanan ini dipakai sebagai penggerak utama equipment instrument seperti ROV dan PV, aktivasi katalis, regenerasi FPU.

Peralatan utama untuk instrument air : 1. Instrument air pre filter jenis catridge untuk menyaring udara dari

debu. 2. Instrument air after filter untuk menyaring udara dari kandungan air. 3. Instrument air dryer jenis desiccant untuk mengeringkan udara. 4. Instrument air surge drum untuk menampung udara tekan sebelum

ke area proses. Kapasitas dari kompresor yang dihasilkan adalah 21.400 Nm 3/jam pada tekanan 7 barg, temperatur ambient dan kandungan minyak 1 ppm (maximal). Compressed air (udara tekan) ini didistribusikan sebagai penggerak instrumentasi, oksidator di catalist Activtion Unit , dan regenerasi

74


katalis di Feed Purification Unit . 4.1.10 Fuel Oil and LPG Storage Fuel oil adalah sarana untuk mensuplai bahan bakar solar. Fuel oil ini

dialirkan ke fuel oil storage menggunakan pompa. Fuel oil storage ini mempunyai kapasitas 684 m 3. Fungsi dari fuel oil ini adalah sebagai bahan bakar boiler, steam generation, incenerator dan fire water diesel pump. LPG storage adalah sarana untuk menyimpan LPG cair yang dibeli dari pertamina/petronas. LPG storage memiliki kapasitas 96,5 m 3 yang terdiri dari LPG cair dan uap. LPG cair didistribusikan ke API dengan menggunakan LPG transfer pump untuk dijadikan sebagai bahan baku pembuatan gas hydrogen, sedangkan LPG uap didistribusikan sebagai pilot burner di boiler, flare dan incenerator. 4.1.11 Nitrogen Supply

Nitrogen disuplai dari PT Air Product Indonesia (API) dan PT. Alindo. Nitrogen disuplai dari PT Alindo, dipergunakan untuk keperluan proses di train 3. Sedangkan nitrogen yang disuplai dari PT Air Product Indonesia dipergunakan untuk keperluan proses di train 1 dan train 2, dan dalam bentuk high dan medium pressure . 1.

High Pressure Nitrogen (NH)

NH yang berasal dari PT API ditampung di NH receiver . NH yang digunakan di PT TITAN bertekanan sebesar 30 barg dan laju alir maksimal 860 Nm 3/jam. HPN yang didistribusikan ke plant mempunyai dua kategori, yaitu;  NH priority yaitu NH yang digunakan dalam sistem injeksi

prepolimer ke dalam reaktor fluidized bed.  Non priority NH digunakan untuk make up pada rangkaian

proses polimerisasi. 2.

Medium Pressure Nirogen (NM)

NM yang berasal dari PT API mempunyai tekanan 7 barg dan laju alir 7,42 Nm3/jam. NM dibagi menjadi tiga macam, yaitu :  Medium pressure nitrogen vital (NMV) , didistribusikan pada dua

75


sistem yaitu continue purging pada masing-masing vent dan sistem flare, sedangkan lainnya untuk purging pada reaktor polimerisasi.  Medium pressure nitrogen non vital, digunakan untuk cadangan

pada instrument air  Nitrogen low pressure digunakan untuk purging, seal, dll

4.1.12 Hydrogen Supply Hidrogen diterima dari : 1.

PT Air Product Indonesia

Hidrogen di suplai ke plant pada tekanan 29 – 33 barg di distribusikan ke laboratorium, Feed Purification Unit dan Prepolymerisation Unit atau Polymerisation Unit pada train 1/2.

2.

PT Air Liquid Indonesia

Hidrogen disuplai pada tekanan 140 barg kemudian diturunkan menjadi 36 barg dan normal aliran 150 Nm 3/jam. Hidrogen di distribusikan ke train1, 2, dan 3. 4.1.13

Effluent Treatment Unit

Terdapat tiga bentuk limbah yang dihasilkan PT. Lotte Chemical Titan Nusantara yaitu limbah cair, limbah padat dan limbah gas. Limbah cair akan diolah secara standar sebelum dibuang bersama air yang berasal dari cooling water return yang digunakan di heat exchanger . Limbah padat yang dihasilkan proses, termasuk sampah-sampah umum, akan dibakar di unit incenerator dengan menggunakan bahan bakar solar. Sedangkan limbah gas yang mengandung senyawa hidrokarbon di atas 2 ppm akan dibakar di flare sedangkan yang mengandung kurang dari 2 ppm akan dibuang melalui unit cold vent . 4.1.14

Flare Stack dan Cold Vent

Flare stack yaitu sarana untuk membakar limbah gas hidrokarbon

76


dengan konsentrasi lebih dari 2 ppm. Inlet dari hidrokarbon yang akan dibakar terdiri dari high pressure dan low pressure . Pada flare juga terdapat seal water yang berfungsi sebagai pengabsorpsi dari partikel yang terbawa oleh hidrokarbon. Pada flare juga terdapat jalur steam medium yaitu sebagai cooling down tip temperatur agar tidak terjadinya pelelehan pada flare, menjaga temperature >150 oC , dan menjaga agar asap pembakaran tidak terlalu pekat atau hitam. Cold vent stack adalah sarana untuk mengolah atau membuang

limbah gas hidrokarbon yang mempunyai kadar hidrokarbon kurang dari 2 ppm. Cold vent dilengkapi dengan drain line valve dan seal water . Drain line valve berfungsi untuk mengeluarkan air hujan yang

masuk dari bagian atas cold vent . Sedangkan seal water berfungsi untuk mencegah uap keluar dari cold vent

4.2. PENGOLAHAN LIMBAH

Pengolahan limbah di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara dilakukan di Effluent Treatment Unit yaitu suatu sarana pengolahan limbah dari industri sebelum dibuang ke laut atau di kirim ke industri pengolahan dan pembuangan limbah. Limbah yang ada di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara terbagi menjadi tiga yaitu : limbah cair, limbah padat dan limbah gas. Limbah cair dapat berupa sisa-sisa bahan kimia (catalyst residu slurry), oily water, foul water dan strom water. Oily water yaitu air yang terkontaminasi oleh

hidrokarbon atau air yang mengandung oli (minyak). Foul water yaitu air limbah dari sekitar gedung seperti air dari toilet. Storm water yaitu air yang bukan berasal dari area proses tetapi air hujan dari jalan, selokan dan atap gedung yang akan langsung dibuang ke laut setelah penyaringan. Limbah padat yang dihasilkan PT. Lotte Chemical Titan Nusantara meliputi sampah bekas dari pembungkus katalis yang berbahaya dan waxes yang merupakan hasil samping dari prepolimerisasi unit . Limbah tersebut tidak diolah dalam pabrik tetapi dikirim ke Pusat Pengendaliaan Limbah Industri (PPLI). Sedangkan limbah padat yang tidak berbahaya seperti

77


sampah-sampah umum dari rumah tangga akan dibakar di incinerator .PT. Lotte Chemical Titan Nusantara memiliki beberapa unit pengolahan limbah yang dilengkapi dengan fasilitas berikut :

4.2.1 Pengolahan Limbah Cair 

Neutralization Unit Unit ini digunakan untuk menetralkan catalyst residu slurry yang

berasal dari unit persiapan katalis dan mengurangi kandungan COD/BOD, n-propanol dan hexane. Catalyst residu slurry ini mengandung BOD/COD sebesar 11.200 ppm selanjutnya dimasukkan ke neutralization pit , diaduk dengan agigator supaya tercampur dan ditambah NaOH 50 % berat untuk mengatur pH 6,5-8. Setelah pHnya mencapai 6,5-8, catalyst residu slurry kemudian ditransfer ke dewatering area dengan menggunakan pompa. Dewatering area ini berfungsi untuk menghilangkan kandungan air yang tercampur dengan catalyst residu slurry. Setelah kering catalyst residu slurry akan berubah menjadi powder yang kemudian di pak dalam drum dan dikirim ke Pusat Pengendaliaan Limbah Industri (PPLI). 

CPI (Cornugated Plate Interceptor) Separator

CPI Separator merupakan alat yang berfungsi untuk memisahkan oli dengan air dari oily water yang berasal dari central oily water pit , yaitu tempat penampungan oily water sebelum masuk ke separator. Oli yang terpisah dari oily water ditampung dalam slop on tank . Di slop on tank terjadi pemisahan air dengan oli berdasarkan pebedaan berat jenis karena oli yang masuk ke tangki masih mengandung sedikit air. Oli yang terpisah dalam slop on tank akan ditransfer ke inecerator untuk dibakar, sedangkan airnya dipompa kembali ke central oily water pit . Air dari CPI separator akan ditransfer ke aerated lagoon sebelum dibuang ke laut.

78


4.2.2

Aerated Lagoon Aerated lagoon adalah tempat pengolahan limbah cair yang terakhir

sebelum dibuang ke laut bersama dengan sea water return . Air limbah di aerated lagoon ini berasal dari CPI Separator dan foul water treatment. Pada aerated lagoon terjadi proses aerasi dengan menggunakan bantuan 2 buah lagoon aerator berfungsi untuk mengambil oksigen dari udara luar sebagai

makanan bakteri aerob, sehingga dengan banyaknya oksigen yang disuplai oleh aerator maka bakteri aerob akan berkembang lebih banyak dan menjadi lebih efektif untuk menguraikan kandungan BOD/COD serta bahan berbahaya lainnya sehingga air yang dibuang ke laut memenuhi kualitas standart air limbah yang tidak mencemari laut. Setelah melalui proses aerasi, air akan dipompa ke outfall oleh Sludge Circulating Pump. Sebelum menuju ke outfall air akan melewati disinfektor yang berfungsi untuk membunuh mikroorganisme yang terbawa, sehingga air yang dibuang ke laut benar-benar aman untuk lingkungan. Air olahan dari aerated lagoon dibuang ke laut dengan kapasitas 51,7 m 3/hari pada musim kemarau dan 121,6 m 3/hari pada musim hujan. Karakteristik air limbah yang memenuhi standart kualitas adalah seperti pada tabel 4.1 berikut :

Parameter PH BOD COD Solid Suspension Oil Mg Ti Al Total Logam

Kualitas 6-8 30 ppm 60 ppm 100 ppm 5 ppm 200 ppm < 0,1 ppm < 0,1 ppm < 1 ppm

Tabel 4.1 Karakteristik Air Limbah yang aman bagi Lingkungan (Material Training PT. TITAN ,2007)

4.2.3

Incinerator Unit Incinerator adalah alat yang berfungsi sebagai tempat pengolahan

atau pembakaran limbah padat. Inecerator di desain untuk membakar 125 kg/jam material padat dan biasanya dioperasikan 8 jam/hari. Umpan yang

79


masuk ke inecerator adalah sebagai berikut : Oil separator sludge

30 ton/tahun

Waste polyethylene

20 ton/tahun

Biogical Treatment sludge

50 ton/tahun

General garbage

300 ton/tahun

Waste Solvent

400 ton/tahun

4.2.4 

Pengolahan Limbah Gas Plant Flare System Flare system merupakan sarana untuk membakar semua gas

buangan dengan kadar hidrokarbon > 2 ppm, terutama gas buangan yang berasal dari unit polimerisasi pada saat kondisi darurat (produksi tiba-tiba berhenti). Flare berbentuk seperti cerobong dengan ketinggian 110 m dan diameter 0,8 m. flare beroperasi pada temperature 230 oC dan tekanan 1 barg. Nitrogen secara kontinu diinjeksikan ke flare system untuk menjaga tekanan pada flare dengan tujuan menjaga akumulasi flammable gas dan masuknya udara ke sistem. Nitrogen yang diijeksikan adalah 10 Nm 3/jam.

80


BAB V TINJAUAN PUSTAKA TUGAS KHUSUS

5.1.Regasifikasi

Regasifikasi merupakan proses perubahan fase LNG dari fase cair menjadi fase gas kembali, yang mana pada proses awal natural gas didinginkan hingga suhu -161 oC dan tekanan 1 atm menjadi bentuk cair berupa LNG. Tujuan dari perubahan bentuk fase dari gas menjadi fase cair ini ialah untuk memudahkan dalam proses transportasi atau proses shipping dan proses penyimpanannya dikarenakan storage volume yang dibutuhkan untuk fase cair 600 kali lebih kecil dibandingkan

dalam fase gas. Untuk proses transportasinya sendiri

menggunakan proses shipping dikarenakan feed gas untuk LNG diproduksi di offshore . Dalam unit regasifikasi pada umumnya seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.1 yaitu terdiri dari pompa untuk mengalirkan LNG dari tanki storage ke vaporizer yang menggunakan pemanas ambient air ataupun air laut. Setelah proses penguapan, selanjutnya masuk dalam odorizer untuk penambahan merkaptan yang memberikan bau khas pada gas yang berfungsi sebagai keselamatan dan untuk memfasilitasi deteksi kebocoran. Setelah itu gas alam yang telah diregasifikasi dari fase cair dialirkan ke konsumen melalui jalur pipeline gas

Gambar 5.1 Proses regasifikasi secara umum (Sumber:Dananto dkk,2014)

5.2. Pengertian Perpindahan Panas

Perpindahan panas adalah suatu ilmu pengetahuan yang berurusan dengan laju pertukaran panas antara badan panas dan badan dingin yang disebut dengan source dan receiver . Pada umumnya perpindahan panas dapat berlangsung

81


melalui 3 cara yaitu secara konduksi, konveksi, dan radiasi. 1.

Konduksi adalah perpindahan panas melalui suatu media perantara yang tidak disertai dengan perpindahan massa. Konduksi atau hantaran merupakan transfer energi dari partikel dengan energi yang lebih tinggi menuju ke partikel di sekitarnya yang memiliki kandungan energi yang lebih rendah sebagai akibat dari interaksi antar partikel

2.

Konveksi adalah perpindahan panas melalui suatu media perantarayang disertai dengan perpindahan massa. Konveksi atau aliran merupakan transfer energi antara suatu permukaan padatan dengan fluida (gas atau cairan) yang bergerak dan melibatkan efek konduksi sekaligus pergerakan fluida. Semakin cepat pergerakan fluida, semakin besar laju perpindahan panas konveksi

3.

Radiasi adalah perpindahan panas tanpa melalui media perantara. Radiasi atau pancaran merupakan perpindahan panas yang terjadi karena

pancaran

gelombang

elektromagnetik

dengan

panjang

gelombang tertebtu. Tidak seperti konduksi dan konveksi, mekanisme pepindahan panas radiasi tidak memerlukan medium dan dapat terjadi pada ruang hampa

5.3. Pengertian Alat Penukar Panas

Pada dunia industri, perpindahan panas antara dua fluida umumnya dilakukan pada suatu alat penukar panas.Alat pernukar panas merupakan suatu alat yang berfungsi sebagai media perpindahan panas dari suatu fluida yang temperaturnya lebih tinggi ke fluida yang temperaturnya lebih rendah. Heat exchanger merupakan suatu alat dimana di dalamnya terjadi proses pertukaran panas anatar dua arus fluida, yaitu fluida panas ( hot fluid ) dan fluida dingin ( cold fluid ) dengan adanya perbedaan temperatur tanpa disertai dengan pencampuran

(mixing) antar keduanya, karena panas yang ditukar terjadi dalam suatu sistem maka kehilangan panas dari suatu benda akan sama dengan panas yang diterima oleh benda lain. Tujuan melakukan perpindahan panas pada industri antara lain: 1. Memanaskan atau mendinginkan suatu fluida hingga mencapai temperatur yang diinginkan pada proses lain

82


2. Mengubah keadaan atau fasa suatu fluida 3. Mengehemat energi pada proses selanjutnya Proses perpindahan panas tersebut dapat dilakukan secara langsung dan tidak langsung. 1. Alat penukar panas kontak secara langsung

Pada alat ini, fluida yang panas akan bercampur secara langsung dengan fluida dingin (tanpa adanya media pemisah atau perantara) dalam suatu bejana atau ruangan. Transfer panas yang terjadi yaitu melalui interfase antara kedua fluida.Misalnya ejector, deaerator dan lain-lain. 2. Alat penukar panas kontak secara tidak langsung

Pada alat ini, fluida panas tidak berkontaksecara langsung (indirect contact) dengan fluida dingin. Sehingga terdapat media perantara pada proses perpindahan panasnya. Media perantara pada proses perpindahan panas dapat berupa, pipa, plat, atau peralatan jenis lainnya. Didalam suatu industri terdapat suatu terminology yang telah distandarkan untuk menamai alat-alat penukar panas dan bagian-bagian alat tersebut yang dikeluarkan oleh Tubular Exchanger Manufactures Association (TEMA). Standardisasi ini bertujuan untuk melindungi para pemakai dari bahaya kerusakan atau kegagalan alat, karena alat ini beroperasi pada temperatue dan tekanan tinggi. Di dalam standar mekanik TEMA, terdapat dua macam kelas heat exchanger (alat penukar panas), yaitu :

1. Kelas R, yaitu untuk peralatan yang bekerja dengan kondisi berat, misalnya untuk industri minyak dan kimia berat. 2. Kelas C, yaitu yang dibuat untuk kebutuhan umum dengan didasarkan pada segi ekonomis dan ukuran kecil

83


Gambar 5.2 Tipe TEMA untuk Heat Exchanger Sumber:globalspec.com

Berdasarkan fungsinya, alat penukar panas dapat dibagi menjadi jenis jenis berikut:  Heat exchanger Heat exchanger mengontrol kalor antara dua proses aliran: aliran fluida

panas yang membutuhkan pendinginan ke aliran fluida temperatur rendah yang membutuhkan pemanasan. Fluida yang terlibat dapat dalam satu fasa ataupun berbeda fasa. 

Condenser

Condenser adalah tipe lain dimana hidrokarbon atau gas lainnya yang mencair sebagian atau seluruhnya dengan pemindahan panas. Condenser digunakan untuk mencairkan kembali uap yang dihasilkan dari proses distilasi atau pemanasan untuk mendapatkan produk fraksi ringan dalam bentuk liquid.

84




Cooler – Chiller

Berfungsi memindahkan panas, baik panas sensibel maupun panas laten fluida yang berbentuk uap kepada media pendingin, sehingga terjadi perubahan fasa uap menjadi cair. Media pendingin biasanya digunakan air atau udara. Condensor biasanya dipasang pada top kolom fraksinasi. Pada beberapa kasus refrijeran biasa digunakan ketika temperatur rendah dibutuhkan. Pendinginan itu sering disebut ‘chiller’.  Reboiler

Digunakan untuk menguapkan kembali sebagian cairan pada dasar kolom (bottom) distilasi, sehingga fraksi ringan yang masih ada masih teruapkan. Media pemanas yang digunakan adalah uap ( steam). Reboiler bisa dipanaskan melalui media pemanas atau dipanaskan langsung.  Heater – Superheater Heater digunakan untuk memanaskan fluida yang memiliki viskositas

tinggi baik bahan baku ataupun fluida proses dan biasanya menggunakan steam sebagai pemanas. Superheater memanaskan gas dibawah temperatur

jenuh.

5.4. Jenis-Jenis Heat Exhanger 5.4.1. Double Pipe Heat Exchanger Heat exchanger ini adalah tipe yang paling sederhana, terdidi dari

dua buah pipa dengan ukuran diameter yang berbeda, pipa dengan diameter lebih kecil diletakkan di dalam pipa yang dikenal dengan nama tube, dengan diamter lebih besar dan kedua pipa disusun secara

konsentris (sesumbu). Heat exchanger jenis ini hanya digunakan untul luas perpindahan panas yang kecil, dapat digunakan untuk gas-liquid atau gas-gas. Kelemahan DPHE adalah terbatasnya jumlah panas yang dapat ditransfer. Namun karena kemudahan dalam pembersihan dan konstruksinya maka penggunaannya menjadi lebih umum. Untuk perpindahan panas yang besar, penggunaan DPHE tidak ekonomis

85


karena jumlah hairpins yang besar akan memakan tempat yang besar dan kebocoran akan sulit dikendalikan. Untuk itu digunakan shell and tube. 5.4.2. Plate and Frame Heat Exchanger

Alat penukar panas pelat dan bingkai terdiri dari paket pelat – pelat tegak lurus, bergelombang, atau profil lain. Pemisah antara pelat tegak lurus dipasang penyekat lunak (biasanya terbuat dari karet). Pelat – pelat dan sekat disatukan oleh suatu perangkat penekan yang pada setiap sudut pelat 10 (kebanyakan segi empat) terdapat lubang pengalir fluida. Melalui dua dari lubang ini, fluida dialirkan masuk dan keluar pada sisi yang lain, sedangkan fluida yang lain mengalir melalui lubang dan ruang pada sisi sebelahnya karena ada sekat.

Gambar 5.3 Heat Exchanger Tipe Plate & Frame

5.4.3. Shell and Tube Heat Exchanger

Gambar 5. 4. Heat Exchanger Tipe Shell and T ube Sumber: R.J. Brogan, 2011

86


Merupakan jenis umum dari heat exchanger. Jenis ini biasanya dignakan dalam kondisi tekanan relatif tinggi. Jenis shell and tube terdiri dari sebuah shell yang didalamnya disusun tube dengan rangkaian tertentu. sejumlah tube yang tersusun pararel dan seri dimana fluida mengalirdan ditutup oleh sebuah cangkang dimana fluida yang lainnya mengalir. Pada jenis alat penukar kalor ini, fluida panas mengalir di dalam tube sedangkan fluida dingin mengalir di luar tube atau di d alam shell atau sebaliknya. Tipe shell and tube Heat Exchanger memiliki kelebihan-kelebihan sebagai berikut: 1. Perpindahan panas baik secara kondensasi, satu fasa, maupun penguapan dapat dilakukan pada sisi tube ataupun pada sisi shell. Selain itu, Heat Exchanger tipe shell and tube ini dapat

dirancang pada posisi vertikal ataupun horizontal. 2. Rentang tekanan operasi tidak terbatas dan tidak bergantung pada jenis fluida. 3. Thermal stress dapat diatasi secara ekonomi. 4. Dapat dibuat dari berbagai jenis material. 5. Material yang digunakan pada tube dapat berbeda dengan material yang digunakan pada shell. 6. Modifikasi bentuk permukaan dapat dilakukan pada kedua sisi, sehingga dapat dilakukan peningkatan efisiensi perpindahan panas 7. Mudah dibuka, sehingga mempermudahkan saat dilakukan pembersihan ataupun perbaikan.

5.4.3.1. Bagian-bagian Shell and Tube Heat Exhanger

Berikut ini merupakan bagian-bagian penting yang menyusun sebuah Shell and Tube Heat Exchanger : a. Shell

Merupakan bagian tengah alat penukar panas, tempat untuk tube bundle. Antara shell dan tube bundle, terdapat fluida yang menerima atau melepaskan panas. Yang dimaksud

87


dengan lintasan shell adalah lintasan yang dilakukan oleh fluida yang mengalir ke dalam saluran melalui saluran masuk (inlet nozzle) melewati bagian dalam shell dan mengelilingi tube kemudian keluar melalui saluran keluar (outlet nozzle) b. Tube

Merupakan pipa kecil yang tersusun di dalam shell yang merupakan tempat fluida yang akan dipanaskan ataupun didinginkan. Tubes tersedia dalam berbagai bahan logam yang memiliki konduktivitas panas besar sehingga hambatan perpindahan panasnya rendah, seperti tembaganikel, aluminium-perunggu, aluminium, dan stainless steel, yang dapat diperoleh dari berbagai ukuran didefinisiakan sebagai Birmingham Wire Gauge (BWG). Aliran fluida dalam tube sering dibuat melintas lebih dari satu kali dengan tujuan untuk memperbesar koefisien perpindahan panas lapisan film sisi fluida dalam tubes. Pengaturan ini terjadi dengan adanya pass divider dalam channel yang berfungsi untuk membagi aliran fluida dalam tube. c. Tubesheets/Pitch

Fungsi

tubesheet ini

adalah

sebagai

tempat

terpasangnya pipa. Susunan pipa yang terpasang bisa berbentuk triangular , rotated triangular , square , maupun rotated square.

Gambar 5.5 Tipe Tubesheets Sumber: D.Q Kern,1983

88


Keuntungan dari square pitch (900) adalah mudah diakses sehingga memudahkan saat pembersihan eksternal dan mengakibatkan pressure drop yang rendah ketika fluida mengalir melaluinya, seperti ditunjukkan pada gambar 2.4a. Tube pitch yang biasa dipakai untuk pola persegi adalah ¾ in

OD pada 1 in square pitch dan 1 in OD pada 1¼ in square pitch. Sedangkan untuk pola segitiga (30 0 atau 600) digunakan

¾ in OD pada 15/16 in triangular pitch, ¾ in OD pada 1 in triangular pitch, dan 1 in OD pada 1¼ in triangular pitch.

Berikut adalah kelebihan dan kekrangan dari berbagai tipe tubesheet . Didalam pitch, terdapat istilah yang umum

digunakan, diantaranya: 

Tube pitch Merupakan jarak terpendek antara 2 pusat tube. Didalam tube pitch terdapat terdapat lubang yang tidak dapat dibor dengan jarak yang sangat dekat, karena jarak tube yang terlalu dekat akan melemahkan struktur penyangga tube.

Gambar 5.6 Tube Pitch



Clearance Jarak terdekat antara 2 tube yang berdekatan. Umumnya besar clearance dapat ditentukan dengan selisih antara Outside diameter tube dan pitch tube.

Gambar 5.7 Clearance

89


Secara umum tipe susunan tubesheets terdiri atas: 1. Susunan Segitiga 60 0 (Triangular Pitch).

Gambar 5. 8 Susunan

tubesheets 60 o

- Keuntungan : 

Film koeffisien lebih tinggi daripada square pitch.



Dapat dibuat jumlah tube yang lebih banyak sebab susunannya kompak.

- Kerugian : 

Pressure drop yang terjadi antara menengah ke atas.



Tidak baik untuk fluida fouling



Pembersihan menggunakan cairan kimia

2. Susunan Segitiga diputar 30 0 (Rotated Traiangular)

Gambar 5. 9

Susunan tubesheets 30 o

-Keuntungan : 

Film koeffisisennya tidak sebesar susunan triangular pitch, tetapi lebih besar dari susunan square pitch.



Dapat digunakan pada fluida fouling

90


- Kerugian : 

Pressure drop yang terjadi antara menengah ke atas.



Pembersihan secara kimia

3. Susunan Bujur sangkar 900 ( Square Pitch )

Gambar 5. 10

Susunan tubesheets 90o

- Keuntungan : 

Bagus untuk kondisi yang memerlukan pressure drop rendah.



Baik untuk pembersihan luar tube secara mekanik.



Baik untuk menangani fluuida fouling.

- Kerugian : 

Film koeffisiennya relatif rendah

4. Susunan bujur sangkar yang diputar 45 0 (Diamond Square Pitch)

Gambar 5. 11 Susunan

tubesheets 45 o

- Keuntungan : 

Film koeffisiennya lebih baik dari susunan square

91


pitch, tetapi tidak sebaik triangular pitch dan rotated triangular pitch. 

Mudah untuk pembersihan dengan mekanik



Baik untuk fluida fouling.

- Kerugian : 

Film koeffisisen relatif rendah



Pressure drop tidak serendah square pitch

d. Baffles Baffles memiliki beberapa fungsi yaitu untuk

mempercepat laju alir fluida yang mengalir melalui shell dan untuk mencapai heat transfer coefficient yang tinggi dibutuhkan

aliran

fluida

yang

turbulence.

Untuk

menghasilkan aliran yang turbulen pada sisi luar tube, biasanya digunakan baffle yang dapat menyebabkan fluida bergerak melalui shell pada sudut yang tepat di sisi aksial tube. Hal ini dapat menyebabkan aliran menjadi turbulen bahkan ketika sejumlah kecil fluida mengalir melalui shell. Jarak antara bagian tengah baffle dengan bagian tengah baffle yang lain disebut bafflepitch atau baffle spacing. Karena baffle dapat disusun secara berdekatan ataupun berjauhan sehingga kecepatan aliran fluida dalam shell tidak bergantung dengan diameter shell. Baffle spacing biasanya tidak lebih besar dari inside diameter shell dan tidak kurang dari 1/5 diameter shell.

Gambar 5. 12 Pemasangan Baffle

Sumber: D.Q Kern,1983

92


Terdapat beberapa tipe baffles yang banyak digunakan,akan tetapi baffle tipe segmental yang paling banyak digunakan. Segmental baffle dipasang setinggi 75% dari diameter dalam shell

Gambar 5. 13 Baffle

Tipe Segmental Sumber: D.Q Kern,1983

e. Nozzle

Pada titik masuk fluida ke dalam heat exchanger , baik pada sisi shell ataupun sisi tube, dibutuhkan sebuah nozzle agar fluida kerja dapat didistribusikan merata di semua titik. Nozzle pada inlet heat exchanger ini akan membuat aliran

fluida yang masuk menjadi lebih merata, sehingga didapatkan efisiensi perpindahan panas yang tinggi. 5.4.3.2. Modifikasi Shell and Tube Heat Exchanger

Salah satu modifikasi heat exchanger shell and tube ialah vaporizer. Vaporizer merupakan suatu instrumentasi yang digunakan pada sistem regasifikasi,dimana vaporizer bertujuan untuk mengubah fasa liquid menjadi fasa gas. Pada dasarnya, vaporizer merupakan modifikasi dari shell and tube,sehingga konsep maupun perhitungan menggunakan konsep dasar heat exchanger.

Ada beberapa tipe untuk unit regasifikasi yang

dibedakan dari jenis pemanas yang digunakan dan prosesnya. Beberapa tipe unit regasifikasi yaitu:

93




Open rack Vapoizer(ORV)

Tipe open rack vaporizer (ORV) merupakan alat penukar kalor yang menggunakan air laut sebagai sumber panasnya. Tipe modifikasi ORV merupakan teknologi yang terbukti mampu menjadi terminal LNG dan sudah banyak digunakan di jepang, korea serta eropa. Pada pengoperasian ORV suhu air laut yang dipilih harus berada diatas 5 oC. Unit ORV umumnya dikonstruksi dari bahan alumunium alloy sebagai penguatnya dalam operasi krogenik. Material ini memiliki konduktivitas termal yang tinggi sehingga efektif sebagai alat penukar kalor. Tube pada unit ini disusun secara panel dan tergantung seperti rak, penyusunan ini akan tersambung dengan masukan LNG dan pipa hasil keluaran berupa produk regasifikasi. Skema unit ORV dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 5. 14 Skema vaporizer tipe ORV Sumber: patel,2014 

Submerged Combustion Vaporizer(SCV)

Pada skema SCV, LNG masuk melalui tubing stainless steel yang terendam dalam kolam air dimana kolam terebut dipanaskan melalui kontak langsung menggunakan flue gasses . Flue gasses tersebut disembur ke dalam air

menggunakan distributor yang berada dibawah perpindahan panas antar tube. Melalui aksi penyemburan flue gasses

94


tersebut terjadilah turbulensi yang menghasilkan laju perpindahan panas yang tinggi dan efisiensi termal yang tinggi pula (lebih dari 98%). Adanya turbulensi juga mengurangi deposit atau scale yang mungkin akan terjadi pada permukaan pipa. Berikut adalah skema dari SCV.

Gambar 5. 15 Skema vaporizer tipe SCV Sumber: patel,2014



Ambient Air Vaporizer (AAV)

Tipe AAV merupakan tipe vaporizer yang umum digunakan dalam pengoperasian kriogenik. Tipe ini merupakan vertikal heat exchanger dan didesain pada bagian tube untuk pendinginan sehingga dibutuhkan lah defrosting. Ketika dibandingkan dengan tipe vaporizer lain, tipe ini lebih banyak membutuhkan unit pendukung serta unit vaporizer lainnya. Tipe AAV ini terdiri atas direct contact , heat exchanger vertikal yang didukung desain udara yang menuju kebawah. Skema tipe AAV ini dapat dilihat pada gambar 5.15

95


Gambar 5. 16 Skema tipe AAV Sumber: patel,2014 

Intermediate Fluid Vaporizer (IFV)

Tipe vaporizer IFV menggunakan media perantara (intermediate fluida) dalam rangka membantu perpindahan panas. Media perantara ini berfungsi sebagai pencegahan pembekuan apabila LNG cair langsung dikontakan dengan air biasa. Media perantara dalam tipe ini umumnya dapat berasal dari 3 jenis , yaitu: • Glycol-Water

Sistem ini umumnya menggunakan fluida glikol-air sebagai media perantara. Etilen glikol atau propilen glikol merupakan 2 fluida yang paling cocok sebagai media perantara. • Hidrokarbon

Pada

sistem

ini

digunakan

hidrokarbon

lain

perpindahan

panas.

menghindari

sebagai

masalah

propane, fluida

Penggunaan pembekuan

butane,

perantara hidrokarbon ( freezing)

atau dalam akan bila

dibandingkan dengan air. Pemanasan LNG dapat tercapai menggunakan 2 heat exchanger yang dipasang secara seri. Heat exchanger pertama menggunakan kalor laten dari

96


kondensasi propane untuk memanaskan LNG, sedangkan heat exchanger kedua menggunakan air laut untuk

memanaskan lebih lanjut LNG mencapai temperature yang diinginkan. Heat exchanger kedua juga digunakan untuk menguapkan propane untuk selanjutnya akan direcyle menuju heat exchanger pertama. Dikarenakan pemanasan menggunakan air laut hanya terjadi pada heat echanger kedua, maka kontak langsung dengan kriogenik LNG dapat terhindarkan dan pembekuan air laut juga dapat terhindarkan. Hal ini dapat dilihat pada gambar 5.16

Gambar 5. 17 Skema Tipe IFV menggunakan hidrokarbon Sumber:kobelco

Secara umum tipe intermediate fluid vaporizer (IFV) menggunakan heat exchanger tipe shell and tube dalam pengoperasian regasifikasi LNG. Sehingga perhitungan vaporizer menggunakan perhitungan heat exchanger shell and tube

5.5. Tipe Aliran dalam Alat Penukar Kalor

Berdasarkan distribusi panasnya, aliran pada alat penukar kalor dapat diklasifikasikan sebagai berikut a.

Paralel Flow

Kedua fluida ,mengalir dalam heat exchanger dengan aliran yang searah. Kedua fluida memasuki HE dengan perbedaan suhu yang besar.

97


Perbedaan temperatur yang besar akan berkurang seiring dengan semakin besarnya x, jarak pada HE. Temperatur keluaran dari fluida dingin tidak akan melebihi temperatur fluida panas. b.

Counter Flow

Berlawanan dengan paralel flow, kedua aliran fluida yang mengalir dalam HE masuk dari arah yang berlawanan. Aliran keluaran yang fluida dingin ini suhunya mendekati suhu dari masukan fluida panas sehingga hasil suhu yang didapat lebih efekrif dari paralel flow. c.

Cross Flow

Dimana satu fluida mengalir tegak lurus dengan fluida yang lain. Biasa dipakai untuk aplikasi yang melibatkan dua fasa. Misalnya sistem kondensor uap ( tubeandshellheat exchanger ), di mana uap memasuki shell, air pendingin mengalir di dalam tube dan menyerap panas dari uap sehingga uap menjadi cair. Sedangkan berdasarkan pengaturan alirannya dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu single pass dan multiple pass. Pada heat exchanger single pass, fluida hanya melewati sistem satu kali, aliran

fluida dapat berupa aliran searah atau berlawan arah. Pada heat exchanger multiple pass, fluida melewati sistem lebih dari satu kali mengalir bolak-

balik ataupun zigzag, alirannya merupakan aliran kombinasi antara paralel dan berlawanan. Fluida juga dapat mengalir secara cross flow.

5.6. Analisis Kinerja Heat Exchanger

Dalam menganalisa kinerja atau perfomance heat exchanger diperlukan beberapa parameter, yaitu 1. Heat Balance

Bila panas yang diterima oleh fluida dingin jauh lebih kecil daripada panas yang dilepas oleh fluida panas, maka hal ini berarti terdapat kehilangan panas yang besar dan tentu akan mengurangi performa suatu heat exchanger

Q W .C (T 1 T 2 ) 





w.c(t 2 t 1 ) 

98


2. Clean Overall Coefficient (Uc)

Uc adalah koefisien perpindahan panas menyeluruh pada awal heat exchanger dipakai (masih bersih), besarnya ditentukan oleh tahanan konveksi ho dan hio, sedangkan tahanan konduksi diabaikan karena sangat kecil apabila dibandingkan dengan tahanan konveksi. Uc



hio  ho hio  ho

3. Dirty Overall Coefficient (Ud)

Ud adalah koefisien perpindahan panas menyeluruh setelah terjadi pengotoran pada heat exchanger.Besarnya Ud lebih kecil dari pada Uc. Ud 

Q A * t

4. Fouling factor (Rd)

Setelah digunakan dalam waktu yang cukup lama, permukaan perpindahan panas suatu alat penukar panas kemungkinan besar terlapisi oleh kerak-kerak yang ditimbulkan oleh fluida yang mengalirkan di dalam alat tersebut.Kerak-kerak tersebut dapat menyebabkan

korosi

terhadap

permukaan

alat

tersebut.

Terbentuknya korosi dapat menimbulkan tahanan tambahan yang dapat mengurangi kinerja dari alat perpindahan panas tersebut. Pengaruh tahanan tambahan itulah yang dinyatakan sebagai factor pengotoran ( fouling factor ) atau tahanan pengotoran (Rd) yang harus diperhitungkan bersama tahanan thermal lainnya dalam perhitungan koefisien perpindahan panas secara menyeluruh. Fouling factor didapatkan dari percobaan dengan menentukan Uc

dan Ud. Nilai Rd dapat dicari dengan menggunakan persamaan sebagai berikut: Rd 

Uc  Ud Uc  Ud

99


5.7. Peristiwa Fouling Fouling adalah peristiwa terakumulasinya padatan yang tidak

dikehendaki di permukaan Heat Exchanger yang berkontak dengan fluida kerja, termasuk permukaan heat transfer. Bahan atau senyawa itu berupa kristal, sedimen, senyawa biologi, produk reaksi kimia, ataupun korosi. Pembentukan lapisan deposit ini akan terus berkembang selama alat penukar kalor dioperasikan. Dikarenakan terdapat endapan atau deposit pada permukaan perpindahan panas, maka dibutuhkan luas perpindahan panas yang lebih agar perpindahan panas yang diinginkan dapat tercapai. Selain itu akumulasi deposit pada permukaan alat penukar kalor menimbulkan kenaikan pressure drop sehingga dibutuhkan energi ekstra untuk pemompaan. serta menurunkan efisiensi perpindahan panas. Pada shell & tube heat exchanger , fouling dapat terjadi baik pada bagian dalam (inner tube) maupun luar tube (outside tube) dan dapat terjadi pula pada bagian dalam shell tetapi yang paling banyak ditemukan adalah pada dalam tube. Hal ini dikarenakan temperature yang tinggi dan kecepatan yang rendah merupakan sebab terjadinya fouling. Fouling dapat terjadi apabila fluida yang mengalir berada pada kecepatan yang rendah, dimana kecepatan yang rendah akan menyebabkan terjadinya pengendapan sedangkan dengan suhu yang tinggi akan mempercepat terjadinya reaksi. Akan tetapi secara di lapangan proses pembentukan lapisan fouling merupakan fenomena yang sangat kompleks sehingga sukar sekali dianalisa secara analitik. Mekanisme pembentukannya sangat beragam, dan metode-metode pendekatannya juga berbeda-beda. Maka dari itu fouling ini dapat ditunjukkan menggunakan angka fouling factor yang menyatakan hambatan akibat adanya kotoran yang terbawa oleh fluida yang mengalir di dalam heat exchanger yang melapisi bagian dalam dan luar tube. Perhitungan fouling factor berguna untuk mengetahui apakah terdapat kotoran di dalam alat dan kapan harus dilakukan pemberihan. Nilai fouling factor ditentukan berdasarkan harga koefisien perpindahan panas menyeluruh untuk kondisi kotor maupun bersih pada alat penukar panas yang digunakan.

100


BAB VI HASIL DAN PEMBAHASAN TUGAS KHUSUS 6.1. Data Lapangan

Data lapangan didapatkan oleh DCS yang diambil pada tanggal 21 Agustus 2016 pukul 0.00 -23.00 WIB Ethylene Water Flow Propylene Time Flow (Ton/hr) T out T in (M3/hr) T out T in pressure(BarG) 3FI359_CALC 3TI357 3TI391 3FC355.PV 3TI352 3TI360 3PI354 8/21/16 0:00 11.218 19.05 -97.602 423.788 33.611 37.555 8.513 8/21/16 1:00 11.415 18.986 -97.438 428.71 33.63 37.611 8.493 8/21/16 2:00 11.415 19.045 -97.573 428.694 33.679 37.635 8.504 8/21/16 3:00 11.379 19.095 -97.559 433.915 33.791 37.667 8.531 8/21/16 4:00 11.349 18.965 -97.439 429.197 33.477 37.377 8.47 8/21/16 5:00 11.463 18.946 -97.285 424.388 33.471 37.436 8.438 8/21/16 6:00 11.461 19.007 -97.566 425.482 33.457 37.445 8.449 8/21/16 7:00 11.548 18.95 -97.825 426.146 33.447 37.542 8.465 8/21/16 8:00 11.585 18.75 -98.054 432.919 33.418 37.713 8.511 8/21/16 9:00 11.543 18.934 -97.946 431.61 33.289 37.713 8.529 8/21/16 10:00 11.465 18.95 -97.916 430.305 33.273 37.657 8.536 8/21/16 11:00 11.652 18.942 -98.165 431.491 33.162 37.704 8.517 8/21/16 12:00 11.576 18.934 -98.127 430.441 33.251 37.767 8.546 8/21/16 13:00 11.396 19.186 -98.062 432.469 33.399 37.835 8.59 8/21/16 14:00 11.527 19.158 -98.215 431.409 33.288 37.825 8.572 8/21/16 15:00 11.584 19.011 -98.183 434.834 33.604 38.001 8.588 8/21/16 16:00 11.442 19.327 -98.069 434.104 33.633 38.019 8.612 8/21/16 17:00 11.597 19.278 -97.992 433.343 33.717 37.969 8.569 8/21/16 18:00 11.439 19.355 -97.787 433.379 33.934 37.918 8.576 8/21/16 19:00 11.341 19.328 -97.623 432.943 33.961 37.903 8.572 8/21/16 20:00 11.409 19.243 -97.601 430.944 33.925 37.878 8.555 8/21/16 21:00 11.339 19.116 -97.615 432.385 33.888 37.777 8.547 8/21/16 22:00 11.592 18.968 -97.529 430.18 33.662 37.653 8.483 8/21/16 23:00 11.561 18.964 -97.563 426.613 33.555 37.576 8.458 Tabel 6. 1 Data Ethylene Vaporizer di Lapangan

Sumber: data DCS PT.Lotte Chemical Titan Nusantara

*Keterangan: Nilai Flow (m3/hr) harus dikalikan dengan densitas agar menjadi satuan massa per jam 6.2. Perhitungan Nilai Lapangan 6.2.1

Perhitungan 3-E-350-E1

Data Yang Digunakan Lapangan (3-E-350-E1)

101


A. Menghitung Efisiensi (η) a. Menghitung Heat duty pada tube (qt)

  =  ̇..∆   = 9.49E + 05 x 0,9977 x 7,479   = 7080326 BTU/ lb hr ̇ dengan asumsi nilai qs=qt b. Menghitung flow rate shell ( qs=qt

= ̇. .∆++.∆ ̇  7080326 = 2.89E01.66,244+143.52+0.6249.1,8  = 4.32E ̇+ 04 lb/hr c. Menghitung nilai Heat duty shell (qs)

  =  ̇. .∆++.∆   =4.32E + 04 .2.89E01.66,244+143,52 +0,6249.1,8   = 7806129 BTU/lb hr d. Menghitung Nilai Efisiensi (η)

η =     η =   7080326 =34,289% η = 20648490 * perhitungan nilai efisiensi dapat pula dengan menghitung nilai qs

102


B. Menghitung LMTD a. Menghitung LMTD lapangan 0 Hot Fluid ( F) Keterangan Cold Fluid ( 0F)

Diff (0F)

Keterangan

99.887

Higher

132.444

32.557

T1-t2 (DT1)

92.408

Lower

64.4

28.008

T2-t1 (DT2)

7.479

Differences

68.044

4.549

DT1-DT2

LMTD =

.−. = . .

30,225 0F /1,8= 16,790C

R = 7,479/68,004 =0,1099; S=68,044/(99,887-64,4)=1,917 Ft=0,98 (Fig 18 D.Q Kern)

∆ = 0,98 x 30,225 = ,=,

C . Menghitung Fouling Resistance (Rd) a. Menghitung Flow Area (lapangan dan data)  Shell Side

 =/  = 37.4016 x 0,25.39,1732/144 .1,25   =2,0349  Tube Side (Tabel 10 Kern)  = , 2   = /  = 350x0,5944/144 x 2  = 0,7218 2



b. Menghitung Mass Velocity  Shell Side

̇   =  ̇/ ̇   = 4.32E + 04/2,0349   = 2,12E ̇+ 04 /ℎ 2 

Tube Side

̇   =  ̇/   = 9.49E + 05 /0,7218   = 1314461 lb/hr ft2 c. Menghitung Bilangan Reynold  Shell Side

103


̇ ̇ /   = . Pada suhu rata-rata 98,422 0 F didapatkan,

 = 0,02074 /.ℎ  = ,  = 0,0 6 

(Fig.14 Kern) (Fig.28 Kern)

  = 0,06 x2,12E ̇+ 04 /0,02074   = , 

Tube Side

̇ ̇ /  =.

Pada suhu rata-rata 96,147 0 F didapatkan,

 = 1,71828 /.ℎ  = ,  =0,0725 

(Fig.14 Kern) (Fig.28 Kern)

̇ /1,71828   = 0,0725.x ̇ 314461 ̇   = 55461,53 d. Menghitung ho dan hi  Shell Side Jh(s)lapangan=238,333 (Fig.28 Kern)

Pada suhu rata-rata 98,422 0 F juga didapatkan data: c=0,3325 BTU/lbF k=0,01144 BTU/hr ft 2 (F/ft)

ℎ=ℎ  ∅  

ℎ =238,333 0,01144 0,3325 .0,02074  ∅ 0,06 0,01144 ℎ =38,386 ∅

104


∅ diperlukan data temperature tube wall ℎ =+ ℎ∅ ℎ  ∅ + ∅ 38,386 98,42296,147 =96,147+ 1324,62+38,386 =,

Untuk menghitung (tw)

96,149  = 0,00854 

Saat suhu wall

0

F maka didapatkan data

 = 0,00854 x 2,42=0,020663 lb/ft.hr Untuk mendapatkan nilai ho yang sebenarnya,diperlukan nilai dengan cara

∅ ,  ∅= , 0,0169 ∅=0,020792 =1,00052

Maka.nilai ho yang terkoreksi menjadi



ℎ  = ℎ ∅ ∅ ℎ  = 38,386.1,00052 ℎ  = 38,40699

Tube Side Pada bagian tube,diperlukan data L/D yaitu panjang tube per diameter L/D= 393,701/0,0725 L/D=5430,359

Maka nilai jh(t) didapatkan sebesar

Jh(t)=158,23

(Fig.24 Kern)

Saat suhu rata-rata 96,147 0 F juga didapatkan data

105


c=0,9977 BTU/lbF k=0,36113 BTU/hr ft 2 (F/ft)

   ℎ=ℎ     ∅  

ℎ =158,23 0,36113 0,9977.1,71828  ∅ 0,0725 0,36113 ℎ =1324,62 ∅

Saat suhu Saat suhu wall 96,149 F maka didapatkan data

=0,7052

 = 0,7052 x 2,42=1,7065 lb/ft.hr Untuk mendapatkan nilai ho yang sebenarnya,diperlukan nilai dengan cara

∅ ,  ∅= , 1,71828 ∅= 1,7065  =1,000957  =   / ∅ ∅ ℎ = 1324,62x 37,4016/1 ∅ ℎ =49542,89 ∅

Maka nilai hio yang terkoreksi menjadi

ℎ= ℎ ∅ ∅ ℎ = 49542,89x 1,000957 ℎ=49590,29 106


e. Menghitung faktor kekotoran (Uc,Ud,dan Rd)  Menghitung nilai faktor kebersihan (Uc)



ℎ.ℎ  = ℎ+ℎ 49590,29x38,40699  = 49590,29+38,40699  =38,377    Menghitung nilai faktor kekotoran (Ud) (Tabel 10 Kern)  =0,2618    = 350 x 393,701 x 0,2618    = 36074,82 2   = ∆ 7080326  = 36074,82x29,62096  =6,6259   ℎ



Menghitung fouling resistance (Rd)

 =  x

 = 38,3776,6259 38,377x6,6259  = ,   / = , ./ 6.2.2

Perhitungan 3-E-350-E2

Data Yang Digunakan Lapangan (3-E-350-E2) Data Awal Shell (Propylen) Tube (Ethylen) Ti 87,800000 F Ti -144,121324 To 64,400000 F To 66,326810 ID 27,510000 inch Number of tube 295,000000 Buffle space 31,440000 inch Length 412,650000 Passes 1,000000 OD 0,623888 BWG 16,000000 Pitch 0,825300

F F inch inch inch

107


Passes ṁt

2,000000 25288,500000 lb/hr

A. Menghitung η a. Menentukkan titik didih ethylene dan propylene. Titik didih di dapatkan dengan mengetahui kondisi tekananan pada shell untuk propylene dan tube untuk ethylene : Propilen Etilen Pressure saat 11,8 Bar Pressure saat 33 Bar T didih 66,400000 F t didih -4,000000 F b. Menentukkan nilai Cp (vapor dan liquid) dan Cl dari Ethylene dan Prophylene. Cp vap, Cp liq, dan Cl dari Ethylene dan Propylene di dapatkan dari data grafik dengan menggunakkan temperatur rata-rata antara masukkan dan titik didih untuk Cp Ethylene cair dan Propylene gas serta keluaran dan titik didih untuk Cp Ethylene gas dan Propylene cair. Cl didapatkan menggunakan titik didih Ethylene dan Propylene. Propilen Etilen Cp(s) vap 0,376000 Cp(t) vap 0,348842 Cp(s) liq 0,617549 Cp(t) liq 0,600014 Cl(s) 136,760000 Cl(t) 122,800000 c. Menghitung nilai Qt. Qt di hitung menggunakkan rumus :

 = ṁ      + ṁ   +  ṁ      = 25288,5  {0,348842  70,32 +136,76 + 0,600014  140,12} = 5900252,756423 Rumus seperti tertera diatas karen ethylene maupun propylene mengalami perubahan fasa. d. Menghitung η. Mendapatkan efisisensi dengan membandingkan antara Qt aktual dengan Qt desain:

   100%  =   5900252,75642  100% = 26,71465 % = 22086199,84725

108


B. Menghitung LMTD

Hot Fluid 87,4 64,4 23,0

H. T1 L. T2 T1-T2

H. t2 L. t1 t2-t1

Cold Fluid 66,3 -144,1 210,4

Diff 21,1 208,5 -187,4

T1-t2 (DT1) T2-t1 (DT2) DT1-DT2

a. Menghitung nilai R. Rumus R :

b. Menghitung nilai S. Rumus S :

 =    23,0 = 0,109291 = 210,4         = 87,4 210,4 144,1 = 0,908979

 =  c. Menghitung LMTD. Rumus LMTD :

=        = 187,4 21,1   208,5 = 81,78 

d. Menghitung nilai Ft. Rumus Ft :

√  + 1   ln1  ⁄(1  ) =  + 1) 2(+1  √   1  ln 2(+1+ √  + 1)  109


  0,109 0,109 + 1   ln10,909⁄(1  0,109  0,909   0,909 ) =  + 1  20,9090,109+1 20,9090,109+1 0,109 0 ,109 0,1091  ln ln 20,9090,109+1+  0,109   0,109 + 1 =0,938

e. Menghitung LMTD terkoreksi.

 =    = 81,78  0,0,938 = 76,68  = 42,6 C. Menghitung Rd a. Menghitung Tavg Tavg dan tavg. Tavg adalah suhu rata-rata antara Ti dan To shell sedangkan s edangkan tavg adalah suhu rata-rata antara ti dan to tube.

Tavg = 76,1oC tavg = -38,9 oC b. Menghitung Flow area. area. - Pada Shell

   =   144    31,44  = 27,5 27,511  0,21 144  0,83 = 1,47 47 

Pada Tube Mencari nilai at’ menggunakan tabel 10 buku kern, at’ = 0,302

-

 ′  =  144    = 295144 0,302 2 = 0,309 309 

c. Menghitung Mass Mass Velocity. - Pada Shell  di dapatkan dengan menggunakan neraca panas (Qt) dengan asumsi bahawa (Qt = Qs)

ṁ

 = ṁ  = 40401,209 1,47 =27561,96 110


-

Pada Tube

 = ṁ  = 25288,5 0,309 =130604,425

d. Menghitung Reynold. Reynold. Untuk menghitung Re di butuhkan data 10 kern - Pada Shell

 dari grafik dan D dari tabel

 =  = 7291 72914,4,86 86 -

Pada Tube

 =   =40745,49 e. Menghitung ho dan dan hi. Untuk menghitung ho, dan hi di butuhkan nilai Jh yang di dapatkan dari fig 28 untuk shell dan fig 24 untuk tube, k dan c dari grafik - Pada Shell

  . .  ℎ = ℎ .  .    =154,86

-

f.

Pada Tube

  .  ℎ = ℎ .  .    =127,63 Menghitung Tube Wall dan Tube shell dan Tube wall terkoreksi. terkoreksi. -

Pada Tube

 =8662,68 ℎ = ℎ .   =  + ℎℎ+ ℎ . (  )=38,48

Menghitung ho dan hi terkoreksi dengan menghitung faktor koreksi øs pada shell dan øt pada tube. Untuk mendapatkan nilai faktor koreksi dibutuhkan nilai  dari grafik menggunakan nilai . - Pada Shell





111


 =0,43 øs =  =0,64 ℎ  = ℎ  ∅ =20,01

Pada Tube

-

 = 0,17 øt =  =0,99 ℎ  = ℎ  ∅ =8647,67

g. Menghitung Uc dan Ud.

F  = ℎℎ + ℎℎ =19,97 BTU ft hr

Untuk menghitung Ud di butuhkan nilai A

 =  ..  ." . " = 23895,94

a” di dapatkan dari tabel 10 kern. Selanjutnya menghitung nilai Ud dengan rumus :

F  =   ṁ =3,22 BTU ft hr

h. Menghitung Rd. Rumus Rd :

 =    =0,260475 hr.ft.F/Btu

6.3. Pembahasan

Dari perhitungan diatas, berikut disajikan tabel seluruh parameter sebagai bahan analisa. analisa. Parameter

E-1

E-2

Rata-rata

η

34,5 %

26,7 %

30,6%

LMTD

16,5 oC

42,6 oC

29,55

Rd

0,12 hr.ft hr. ft.F/Btu

Uc

38,37 BTU/hr ft^2 F

19,97 BTU/hr ft^2 F

29,17 BTU/hr ft^2 F

Ud

6,63 BTU/hr ft^2 F

3,22 BTU/hr ft^2 F

4,92 BTU/hr ft^2 F

0,26

hr.ft.F/Btu

0,19

hr.ft.F/Btu

Tabel 6.2 Tabel hasil Perhitungan untuk setiap parameter Sumber:data pribadi

6.3.1 Analisis Kinerja ethylene vaporizer 3-E-350

Dari data yang diperoleh dapat di simpulkan bahwa nilai efisiensi tergolong

112


rendah. Hal ini di karenakan beberapa hal yaitu : 

Banyaknya pengotor yang ada di Heat Exchanger



Kurangnya senyawa propylene yang ada di Heat Exchanger, hal ini di dukung dengan data ketinggian propylene yang ada di DCS hanya 8mm sedangkan dari data sheet seharusnya tinggi propylene dapat mencapai 950mm



Flow actual yang masuk lebih rendah dari flow desain

Selanjutnya untuk nilai LMTD dari Heat Exchanger bernilai cukup tinggi karena ketika LMTD bernilai lebih besar dari 10 celsius, maka heat loss dari alat HE itu cukup besar. LMTD bernilai cukup besar di karenakan perbedaan suhu yang masuk dan yang keluar cukup berbeda.

6.3.2 Analisis Koefisien Perpindahan Panas

Koefisien perpindahan panas dapat dibandingkan dengan cara melihat nilai Koefisien Clean Overall (Uc) dan Koefisien Dirt Overall (Ud). Koefisien Clean Overall adalah hantaran perpindahan heat exchanger dalam keadaan

bersih, sedangkan Koefisien Dirt Overall adalah hantaran perpindahan heat exchanger dalam keadaan kotor. Secara teorirtis, nilai Uc harus lebih besar

daripada Ud. Hal ini dikarenakan perpindahan panas saat heat exchanger dalam keadaan bersih lebih baik daripada dalam keadaan kotor karena masih sedikitnya hambatan yang mengganggu saat proses perpindahan panas terjadi. Hasil perhitungan ethylene vaporizer 3-E-350 pada tanggal 21 Agustus 2016 didapatkan nilai rata-rata Uc sebsesar 29,17 BTU/hr ft 2 F dan Ud sebesar 4,92 BTU/hr ft 2 F. Perhitungan ini sesuai dengan teori, yaitu nilai Uc lebih besar daripada Ud.

6.3.2 Analisis Fouling Factor

Fouling merupakan peristiwa terakumulasinya padatan yang tidak dikehendaki di permukaan heat exchanger yang berkontak dengan fluida kerja, termasuk permukaan heat transfer. Besarnya fouling ini dapat ditunjukkan dengan fouling factor (Rd) yang dapat dijadikan sebagai dijadikan sebagai suatu parameter untuk menunjukkan besarnya faktor pengotor pada heat

113


exchanger yang diakibatkan terbentuknya lapisan yang memberikan tahanan tambahan terhadap aliran panas. Lapisan ini dapat terjadi karena banyak hal, seperti adanya korosi pada bahan konstruksi heat exchanger atau endapan yang terdapat di dalam fluida setelah dipakai dalam waktu yang lama. Adanya fouling ini tentu akan menurunkan efisiensi panas pada alat heat exchanger. Dari hasil pengolahan data, didapatkan nilai Rd aktual sebesar 0,19

hr.ft.F/Btu, sedangkan Rd desain adalah 0.0001 hr.ft.F/Btu. Dari hasil perhitungan ini, dapat dilihat bahwa nilai Rd aktual lebih besar dari nilai Rd desain. Hal ini berarti bahwa kinerja heat exchanger 34-E-101 sudah mengalami penurunan akibat fouling yang terjadi di heat exchanger. Hal ini disebabkan akumulasi endapan atau korosi yang selalu bertambah setiap harinya sehingga memungkinkan nilai Rd aktual yang sedikit demi sedikit akan meningkat. Adanya pengotor pada alat ini dapat berasal dari cairan ethylene itu sendiri. Hal ini dapat terjadi dikarenakan alat ethylene vaporizer

3-E-350 ditempatkan sebelum unit pemurniaan bahan baku (FPU). Sehingga dapat dikatakan bahwa kinerja heat exchanger mengalami penurunan akibat adanya fouling sehingga perlu adanya upaya pembersihan.

114


BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN 7.1 Kesimpulan

Dari hasil yang telah didapatkan, maka didapatkanlah beberapa kesimpulan, berupa: 1. Ethylene vaporizer 3-E-350 merupakan salah satu modifikasi heat exchanger shell and tube yang digunakan untuk mengubah ethylene liquid

menjadi fasa gas 2. Kinerja Ethylene vaporizer 3-E-350 dapat dievaluasi dengan parameter parameter berupa efisiensi alat , nilai fouling factor (Rd), dan nilai LMTD 3. Nilai efisiensi Ethylene vaporizer 3-E-350 tergolong rendah dikarenakan terdapat pengotor, rendahnya cairan prophylene pada bagian shell, serta flow masukan ethylene dari storage tidak maksimal 4. Nilai LMTD yang didapatkan pada perhitungan cenderung tinggi, yang menandakan bahwa heat loss yang dialami Ethylene vaporizer 3-E-350 besar. 5. Penurunan kinerja Ethylene vaporizer 3-E-350 juga berasal dari banyaknya pengotor yang dibuktikan dengan besarnya nilai fouling resistance (Rd) 7.2 Saran 

Perlu dilakukan pembersihan/ cleaning pada Ethylene vaporizer 3-E-350 secara berkala terhadap akumulasi kerak, kotoran, lumpur, polimer, serta endapan lain yang terdapat pada bagian dalam maupun luar bagian shell dan tube.



Perlu dilaksanakan kembali pengisian cairan prophylene sebagai media perantara antara air dengan ethylene kriogenik. Dari hasil diskusi dengan pembimbing lapangan, diketahui bahwa cairan prophylene belum perrnah sekalipun dilakukan pengisian ulang sejak dibangun pertama kali pada tahun 2009.

115




Perlu adanya pengevaluasian kinerja dengan data yang lebih banyak. Dengan data yang lebih banyak akan memungkinkan pengevaluasian kinerja alat lebih akurat.

116


DAFTAR PUSTAKA

American Chemistry Council, 2004, Ethylene:Product Stewardship Guidance Manual,: American Chemistry Council.

American Chemistry Council, 2007, Prophylene:Product Stewardship Guidance Manual,: American Chemistry Council.

Brogan, RJ. 2011. Shell and Tube Heat Exchangers. [Online]. Available: http://www.thermopedia.com/content/1121/. D.Q kern, 1983, Process Heat Transfer, :Mcgraw-Hill. Dhirav Patel, et.al,2014, LNG vaporizer selection based on site ambient conditions.

J.P.Holman, 2010, Heat Transfer, 10thed,:Mcgraw-Hill. http://www.globalspec.com/reference/46418/203279/chapter-2-heat-exchangers

117


LAMPIRAN Lampiran 1. PERHITUNGAN DESAIN HEAT EXCHANGER

Perhitungan Desain HE-3-350 E1 A. Data Awal

B. Perhitungan Heat Balance

C. Perhitungan Nilai LMTD

D. Perhitungan ho dan hio terkoreksi

118


E. Meghitung Uc, Ud, dan Rd

Perhitungan Desain HE-3-350 E2 A. Data Awal

B. Perhitungan Heat Balance

C. Perhitungan Nilai LMTD

119


D. Perhitungan ho dan hio terkoreksi

E. Meghitung Uc, Ud, dan Rd

120


Lampiran 2. Data Desain Alat Ethylene Vaporizer 3-E-350

121

Laporan Kerja Praktik PT.lotte_M.luthfansyah_Angga Kurniawan S (1)

Recommend Documents